PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
1
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADO
Consideraciones:
a.- La losa es aligerada armada en una sola direccion.
b.- Las viguetas se repiten cada 0.40m, por lo que el metrado de cargas se realiza para una
vigueta tipica tomando un ancho tributario de 0.40m.
c.- Las vigas funcionan como apoyos simples del aligerado.
d.- Consideraremos las siguientes cargas:
*. CARGA MUERTA (W
D)
DESCRIPCION
PARA 1 NIVEL
UNIDADES
300
20
50
370
kgf/m2
P. ALIGERADO
P. TEJA INDUSTRIAL
P. ACABADO
TOTAL CARGA MUERTA =
*. CARGA VIVA (W
kgf/m2
kgf/m2
L)
kgf/m2
100
EDIFICACIONES
*. Carga Ultima (Wu)
Wu = 1.4·WD + 1.7·W L
Wu =
=
Para Losa Aligerado de 0.20m
kgf/m2
Para techos según el articulo 7 del RNE E.020
688.0 kgf/m2
∗
8
= 2.7 ∗
= 0.7 ∗
b =0.40 m
Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗
*. Espesor de la losa
Ubicamos el tramo mas critico
Wu (kgf-m)
688
Longitud (L) (m)
4.02
Mo (Kgf-m)
1389.8
13.01
h =d+r , r =2.5
Peralte (h) =
Espesor de la losa h = 20cm
M (Kgf-m)
972.86
r = espesor de recubrimiento
Ø
0.9
f`c (kg/cm2)
210
d (cm)
10.51
2.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
Para el predimensionamiento de vigas podemos usar las siguientes expresiones.
*. Carga Muerta (WD)
Para predimensionar las vigas consideramos las siguientes cargas:
Peso de Losa Aligerada =
Peso por Acabado
=
Peso de teja Industrial
=
Peso de la viga
=
Total Carga Muerta
=
300
50
30
150
530
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
*. Carga Viva (W L)
Para techos según el articulo 7 del RNE E.020
Sobrecarga
50
*. Carga Ultima (Wu)
Wu = 1.4·WD + 1.7·W L
Wu =
2.1.1 VIGA PRINCIPAL
kgf/m2
827.00 kgf/m2
V-101
Ubicamos el tramo mas critico
*. ANCHO DE VIGA (b)
Ancho tributario =
b=Anch. trib. / 20 =
3.90 m
0.20 m
El ancho asumido de la viga es:
b=
0.25 m
*. PERALTE DE VIGA (h)
Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado
=
∗
8
Carga ult. (kgf/m)
3225.3
= 0.7 ∗
Long. Viga (m)
7.32
Mo (Kgf-m)
21602.4
42.81
h =d+r , r =4
Peralte (h) =
=2∗
Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗
Ø
0.9
M (Kgf-m)
15121.69
f`c (kg/cm2)
210
d (cm)
38.81
f`c (kg/cm2)
210
d (cm)
16.99
r = espesor de recubrimiento
Peralte de Viga h = 45cm
viga
25x45
2.1.2 VIGA PRINCIPAL
ok
V-102
Ubicamos el tramo mas critico
*. ANCHO DE VIGA (b)
Ancho tributario =
b=Anch. trib. / 20 =
2.99 m
0.15 m
El ancho asumido de la viga es:
b=
0.25 m
*. PERALTE DE VIGA (h)
Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado
=
∗
8
Carga ult. (kgf/m)
2472.73
Peralte (h) =
= 0.7 ∗
Long. Viga (m)
3.66
Mo (Kgf-m)
4140.5
20.99
h =d+r , r =4
Peralte de Viga h = 30cm
viga
25x30
ok
=2∗
Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗
M (Kgf-m)
2898.32
r = espesor de recubrimiento
Ø
0.9
2.1.3 VIGA SECUNDARIO INTERMEDIO
Ubicamos el tramo mas critico
ANCHO DE VIGA (b)
Ancho tributario =
B=Anch. trib. / 20 =
3.36 m
0.17 m
b=
0.25 m
PERALTE DE VIGA (h)
Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado
=
∗
8
carga ult. (kgf/m)
2778.72
Peralte (H) =
=2∗
= 0.7 ∗
Long. Viga (m)
4.06
Mo (Kgf-m)
5725.4
23.98
h =d+r , r =4
r = espesor de recubrimiento
Debido a que se trata de viga secundaria el peralte sera el 80% del total requerido
h=0.8*H , el cual resulta lo siguiente
19.18
peralte de la viga h = 30cm
viga Secundario
25X30
Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗
M (Kgf-m)
4007.79
Ø
0.9
f`c (kg/cm2)
210
d (cm)
19.979
3.PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Debemos de considerar lo que manifiesta el RNE
Para el caso de las columnas en T el area de estas no será menor al área de las vigas principales
Para el caso de las columnas rectangulares y L el area de estas no será menor al área de las vigas principales
El Reglamento nacional de edificaciones sugiere considerar columnas de seccion T y L para
rigidizar la estructura en ambas direcciones los cuales estarán detallados en los planos
Figura: vista en planta de areas tributarias de columnas
N° DE PISOS =
*. PESO MUERTO
DESCRIPCION
P. ALIGERADO
P. TEJA INDUSTRIAL
P. ACABADO
P. VIGAS
P. COLUMNAS
TOTAL CARGA MUERTA =
1
PARA 1 NIVEL
PARA 1 NIVEL
UNIDADES
300
30
50
150
150
680
300
30
50
150
150
680
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
kgf/m2
*. CARGA VIVA
Para techos según el articulo 7 del RNE E.020
100
EDIFICACIONES
kgf/m2
*. CARGA ULTIMA (Wu):
DESCRIPCION
PARA UN NIVEL
PARA 1 NIVEL
UNIDADES
680
100
680
100
kgf/m2
Total Carga Muerta (WD)
Total Carga Viva (WL)
Wu = 1.4·WD + 1.7·WL
kgf/m2
1122
kgf/m2
las columnas deben dimencionarse por deformacion para solicitaciones sismicas: utilizaremos la norma E.030
Z : Factor de zona ( AUCARA es considerado Zona 3)
U : Categoria de las edificaciones: A2
C : coeficiente de amplificacion sismica
S : Factor de suelo (suelos blandos)
Pe = (area trib.)x(Wu)
Z
0.35
U
1.5
C
2.5
S3
1.2
para las columnas emplearemos 30%Vs
=
El peralte se encontrara con:
ℎ= (
"# #
)(
$% $ &%
Vs : Cortante por sismo
H1 : Altura del primer nivel
nc : Numero de columnas
n : factor para el desplazamiento permisible para concreto armado
Ec : Modulo de elasticidad del concreto
b : base de la columna
Ec = 15000*(f`c)^0.5
3.1. COLUMNA C-1
Area Trib. =
H1 =
nc =
n=
f`c =
203200
430.00
1
0.007
210
cm2
cm
Base (b) =
25
cm
Wu (kg/cm2)
0.1122
kg/cm2
Pe (kgf)
22799.04
Ec =
217370.6512 kg/cm2
Factor Resist.
0.30
Vs (kg)
35908.5
h (cm)
37.41
Factor Resist.
0.30
Vs (kg)
20039.481
h (cm)
30.801
Seccion de la Columna
25x45 cm2
3.2. COLUMNA C2
Area Trib. =
nc =
Base (b) =
Wu (kg/cm2)
0.1122
Seccion para cada Columna
25X40 cm2
113400
1
25
Pe (kg)
12723.48
cm
cm
3.3. COLUMNA C-3
Area Trib. =
nc =
Base (b) =
Wu (kg/cm2)
0.1122
Seccion de la Columna
25X35cm2
100300
1
25
Pe (kgf)
11253.7
cm
cm
Factor Resist.
0.30
Vs (kg)
17724.5145
h (cm)
29.566
4.-
RESUMEN DE VIGAS Y COLUMNAS
4.1
DIMENSIONES DE LAS COLUMNAS
COLUMNA
C-1
C-2
C-3
4.1
SECCION
25x45 cm2
25X40 cm2
25X35cm2
DIMENSIONES DE LAS VIGAS
VIGA
VIGA 101
VIGA 102
VIGA 103
1ER A 6TO PISO
25x45
25x30
25X30