OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 “MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL DE UNA CASA HABITACION Y ESTACIONAMIENTO” “CASA HABITACION” SR. MIGUEL ANGEL LUNA MORALES J A L I S C O 2 7 , P R O G R E S O T I Z A P A N , C D M X DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 1 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 CONTENIDO: CAPITULO 1. CAPITULO 2. CAPITULO 3. CAPITULO 4. CAPITULO 5. CAPITULO 6. CAPITULO 7. INTRODUCCION OBJETIVO ESTUDIO DEL PROYECTO 3.1 ARQUITECTONICO 3.2 PROPUESTA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 3.3 NORMATIVIDAD ANALISISI ESTRUCTURAL 4.1 ANALISIS DE CARGAS EN LOSAS 4.2 ANALISIS DE CARGAS EN MUROS 4.3 ANALISIS DE CARGAS ACCIDENTALES 4.3.A SISMO DIMENSIONAMIENTO Y ARMADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 5.1 LOSAS 5.2 TRABES 5.3 COLUMNAS 5.4 CIMIENTOS ESCALERA BIBLIOGRAFIA DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 2 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 CAPITULO 1. INTRODUCCION Se pretende la construcción de una edificación de 4 niveles que servirá como Casa Habitación; se consideran para su construcción, cimientos de concreto armado, columnas y trabes de acero, losas planas con lamina losa acero en todos sus niveles y muros divisorios de tabique rojo; de acuerdo a lo indicado en planos arquitectónicos y estructurales. CAPITULO 2. OBJETIVO El objetivo de la presente memoria de cálculo es el diseño y cálculo de la estructura de un edificio en el cual se determinará el dimensionamiento de cimentación, columnas, trabes, losas de entrepiso y tapa de la edificación. CAPITULO 3. ESTUDIO DEL PROYECTO MACROLOCALIZACION La ubicación de la construcción es en el Poniente de la CD de México, en la Alcaldía de Álvaro Obregón. MICROLOCALIZACION El predio se ubica en: calle de Jalisco 27, colonia Progreso Tizapán Alcaldía de Álvaro Obregón Ciudad de México CP 01080. El terreno tiene forma irregular con las siguiente dimensiones y colindancias: Una superficie de 214.41m2 con los siguientes linderos: al noroeste en 6 tramos de 2.44m, 2.53, 10.11, 2.79, 5.21 y 1.94 con propiedad privada; al noreste en tres tramos de 1.68, 2.14 y 1.93 con calle Jalisco; al sureste en 5 tramos de 5.35, 4.35, 5.12, 4.39 y 6.45 con propiedad privada y al suroeste en 12.08 con propiedad privada DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 3 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 DESCRIPCIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN. 3.1 ARQUITECTONICO La construcción consiste en 4 plantas donde se albergarán en planta semisótano: Estacionamiento cubierto, Hall y patio cubierto en planta de primer nivel se localiza: estancia, comedor, estudio, cocina, cuarto de servicio y cuarto de lavado; en planta de 2° nivel se localizan: sala de tv y 3 recamaras con baño y vestidor cada una; en la planta del nivel 3 se localiza: un salón de juegos, una sala de juntas y una área para preparación de alimentos, bar y sanitario. En la azotea se localizan los tanques para agua potable y de gas. Esta construcción esta adecuada para dar funcionamiento de Casa Habitación. 3.2 SISTEMA ESTRUCTURAL Se opta por un sistema a base de losas planas con lamina losa acero con trabes y columnas de acero de alta resistencia, muros divisorios de mampostería de tabique rojo y con una cimentación a base de Zapatas Aisladas y trabes de liga de concreto armado 3.3.- NORMATIVIDAD. MATERIALES EMPLEADOS. I. Acero estructural Las normas aprobadas por la ASTM para placas y perfiles laminados en caliente son: A-36, A-529, A-572, A-588, A-709, A-514, A-852, A-913, A-992. La norma A-709 es especial en ella se definen aceros convenientes para la construcción de puentes Se utilizará acero ASTM A992 con un esfuerzo de fluencia mínimo especificado de 3,515kg/cm2, con un límite superior de Fy = 4,570kg/cm2 Se deberá utilizar electrodos E-7018 (Resistencia mínima a la ruptura en tensión del metal de soldadura FEEX =4,920kg/cm2 II. Cemento hidráulico. DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 4 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 En la elaboración del concreto y morteros se empleará cualquier tipo de cemento hidráulico que cumpla con los requisitos especificados en la norma NMX-C-414-ONNCCE. III. II. Cemento de albañilería. En la elaboración de morteros se podrá usar cemento de albañilería que cumpla con los requisitos especificados en la norma NMX-C-021. IV. III. Cal hidratada. En la elaboración de morteros se podrá usar cal hidratada que cumpla con los requisitos especificados en la norma NMX-C-003-ONNCCE. V. IV. Agregados pétreos. El tamaño máximo del agregado grueso o grava será a la tercera parte del peralte de la losa. Si la losa tiene 10cm de peralte, entonces el agregado no debe exceder los 3.5cm. VI. V. Agua de mezclado. El agua para el mezclado del mortero o del concreto debe cumplir con las especificaciones de la norma NMX-C-122. El agua debe almacenarse en depósitos limpios y cubiertos, para evitar el contenido de cloruros, sulfatos, materia orgánica o altos contenidos de sólidos disueltos. VII. VI. MORTEROS. Resistencia a compresión. La resistencia a compresión del mortero, sea para pegar piezas o de relleno, se determinará de acuerdo con el ensaye especificado en la norma NMX-C-061- ONNCCE. La resistencia a compresión del concreto de relleno se determinará del ensaye de cilindros elaborados, curados y probados de acuerdo con las normas NMX-C-160 y NMX-C083-ONNCCE. Para diseño, se empleará un valor de la resistencia, fj*, determinado como el que es alcanzado por lo menos por el 98 por ciento de las muestras. DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 5 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 La resistencia de diseño se calculará a partir de muestras del mortero, para pegar piezas o de relleno, o del concreto de relleno por utilizar. En caso de mortero, se obtendrán como mínimo tres muestras, cada una de al menos tres probetas cúbicas. Las nueve probetas se ensayarán siguiendo la norma NMX-C-061 ONNCCE. Las probetas se elaborarán, curarán y probarán de acuerdo con las normas antes citadas. La resistencia de diseño será: __ fj fj* = --------------1+2.5 cj Donde, __ media de la resistencia a compresión de cubos de mortero fj = cj = coeficiente de variación de la resistencia a compresión del mortero, no menor que 0.2 Mortero para pegar piezas. Los morteros que se empleen en elementos estructurales de mampostería deberán cumplir con los requisitos siguientes: 1. Su resistencia a compresión será por lo menos de 4 MPa (40 kg/cm²). 2. Siempre deberán contener cemento en la cantidad mínima indicada. 3. La relación volumétrica entre la arena y la suma de cementantes se encontrará entre 2.25 y 3. El volumen de arena se medirá en estado suelto. 4. Se empleará la mínima cantidad de agua que dé como resultado un mortero fácilmente trabajable. En este caso, por ser una sola vivienda el control de calidad no es tan exigente como si fuera un fraccionamiento o varios departamentos. VII. Aditivos. En la elaboración de concretos, concretos de relleno y morteros de relleno se podrán usar aditivos que mejoren la trabajabilidad y que cumplan con los requisitos especificados en la norma NMX-C-255. No deberán usarse aditivos que aceleren el fraguado. VIII. Acero de refuerzo. El refuerzo que se emplee en castillos, dalas, elementos colocados en el interior del muro y/o en el exterior del muro, estará constituido por barras corrugadas, por malla de acero, por alambres corrugados laminados en frío, o por armaduras soldadas por resistencia eléctrica de alambre de acero para castillos y dalas, que cumplan con las Normas Mexicanas DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 6 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 correspondientes. Se admitirá el uso de barras lisas, como el alambrón, únicamente en estribos, en mallas de alambre soldado o en conectores. El diámetro mínimo del alambrón para ser usado en estribos es de 5.5mm Se podrán utilizar otros tipos de acero siempre y cuando se demuestre a satisfacción de la Administración su eficiencia como refuerzo estructural. El módulo de elasticidad del acero de refuerzo ordinario, ES, se supondrá igual a 2×105 MPa (2×106 kg/cm²). Para diseño se considerará el esfuerzo de fluencia mínimo, f’y, establecido en las Normas citadas y en este caso, se tomará el f’y=4200 kg/cm². IX. Muros. Confinados con cadenas y castillos de concreto armado, hechos con Tabique de barro recocido, pegados con mortero tipo III, teniendo su proporción cemento-cal, arena de 1:1/2:5 y su resistencia nominal en compresión de 40 kg/cm². X. Castillos. Serán de 10X15cm para unión en esquinas de muros y para reducir claros de más de 3.50m y considerando el acero de refuerzo en castillos de f’y=4200 kg/cm² y el concreto con un f’c=150 kg/cm². XI. Sistema de losas. Para losas de entrepiso y azotea, serán con un sistema de lámina acanalada de acero con malla electrosoldada corrugada y una capa de compresión con concreto de 12cm de peralte, apoyándose en las vigas metálicas principales y secundarias DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 7 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 CAPITULO 4. ANALISISI ESTRUCTURAL DISEÑO ESTRUCTURAL. El Método de Diseño por Resistencia requiere que en cualquier sección la resistencia de diseño de un elemento sea mayor o igual que la resistencia requerida calculada mediante las combinaciones de cargas mayores especificadas en el código. El capítulo 13 del Reglamento ACI-318 proporciona dos métodos de análisis para sistemas de losas en dos direcciones: el Método Directo de Diseño y el Método del Marco Equivalente. En esta memoria, se empleará el segundo utilizando el coeficiente de momento. El Método Directo de Diseño se aplica si se cumplen las siguientes condiciones: 1) Debe haber tres o más claros continuos. 2) Los tableros deben ser rectangulares. 3) Las columnas no pueden estar desalineadas. 4) Las cargas deben ser uniformemente distribuidas y la carga viva no debe ser mayor que tres veces que la carga muerta (L/D < ó = 3). En esencia, el Método Directo de Diseño requiere el cálculo del momento total de diseño (Mo) que se calcula por una sencilla expresión de momento estático. ω L2 Mo = --------------8 ω = combinación factorizada de carga viva y carga muerta. L2 = claro libre medido desde el paño de los apoyos. DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 8 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 4.1 ANALISIS DE CARGAS EN LOSAS DESCRIPCION LOSA ACERO CON 5cm DE CONCRETO REFORZADO CON 12cm DE PERALTE TOTAL RELLENO PLAFOND PISO CARGA MUERTA N1 AZOTEA 300 Kg/M2 10 Kg/M2 40 Kg/M2 350 Kg/M2 300Kg/M2 90Kg/M2 10 Kg/M2 ----400 Kg/M2 CARGA VIVA 170 Kg/M2 100 Kg/M2 CARGA = 520 Kg/M2 500 Kg/M2 4.2 ANALISIS DE CARGAS EN MUROS AZULEJO APLANADO DE MORTERO DE 2cm DE ESPESOR TABIQUE ROJO DE 12cm DE ESPESRO APLANADO DE MORTERO DE 2cm DE ESPESOR AZULEJO CARGA ALTURA DE MUROS CARGA LINEAL DE MUROS 16 Kg/M2 40 Kg/M2 180 Kg/M2 40 Kg/M2 16 Kg/M2 292Kg/M2 2.40M 700 Kg M OBTAMOS POR UNA CARGA TOTAL DE: DE MUROS DE TABIQUE. ω = 700Kg/M2 POR CONTRIBUCION DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 9 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 4.3 ANALISIS DE CARGAS ACCIDENTALES 4.3.A ANALISIS SISMICO COEFICIENTES SISMICOS Zona de terreno = Factor de comportamiento sísmico = Coeficiente sísmico = Factor sísmico = I 4 0.08 4.00 x 0.08 / 2 Factor sísmico = 0.16 1.9 Separación de edificios colindantes. Toda edificación deberá separarse de sus linderos con los predios vecinos una distancia no menor de 50 mm, ni menor que el desplazamiento lateral calculado para el nivel de que se trate, determinado con el análisis estructural para la revisión de la seguridad contra colapso, que considere los efectos de giro y del corrimiento de la base del edificio. Cuando no se tomen en cuenta dichos efectos, los desplazamientos laterales calculados se aumentarán en 0.003 o 0.006 veces la altura sobre el terreno en las Zonas II o III, respectivamente. Las zonas quedan definidas conforme a lo indicado en la sección 1.3. 4.3.B SEPARACION DE COLINDANCIAS Distancia mínima de separación = 0.05m (5.0cm) Altura de las edificaciones = 14.40m Coeficiente de desplazamiento lateral = 0.001 Distancia mínima requerida contra desplazamientos laterales = 0.0144m (1.44cm) Distancia mínima de colindancia (Distancia mínima de separación + Distancia mínima requerida) = 6.44cm SE RECOMIENDA UNA SEPARACIÓN MÍNIMA DE COLINDANCIA DE 10cm DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 10 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 CAPITULO 5. DIMENSIONAMIENTO Y ARMADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 5.1 LOSAS De acuerdo a los criterios a seguir, se determina la utilización de lámina LOSACERO como sistema de cubierta en entrepisos y azotea, por tal motivo se seleccionará el tipo y calibre de ésta, de acuerdo a su claro máximo a cubrir y la carga a soportar El claro máximo a cubrir es de 5.71m Se colocarán vigas para reducir el claro entre vigas principales a una distancia no mayor a 2.00 m La carga a soportar será del orden de 500x1.4 = 700 ≈ 700KgM2 De acuerdo las tablas de IMSA Losacero sección 4 y sección 36/15, las tablas S4-6 Losacero Sección 4 Sobrecarga admisible sin conectores y S4-7 Losacero Sección 4 Sobrecarga admisible con conectores, se obtiene lo siguiente: DATOS: CARGA CLARO MAXIMO ESPESOR DE CONCRETO 700Kg/M2 2.00M 0.05M (5cm) LAMINA SIN CONECTORES LAMINA LOSACERO SECCION 4 CALIBRE N° 22 Sobrecarga admisible sin conectores 1,126Kg/M2. LAMINA CON CONECTORES LAMINA LOSACERO SECCION 4 CALIBRE N° 22 Sobrecarga admisible con conectores 1,895Kg/M2. SE OBSERVA QUE LA LÁMINA ADECUADA PARA ESTA CONSTRUCCIÓN SERÁ UNA LÁMINA LOSACERO SECCION 4, CALIBRE 22 CON CONECTORES. DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 11 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 Por recomendaciones del fabricante la lámina será apuntalada en sus ejes centrales entre apoyos a una distancia no mayor de 0.75m entre puntales, es decir, para una claro de 2.25M la lámina tendrá dos apoyos con madrinas y puntales de madera. 5.2 TRABES ACERO DE ALTA RESISTENCIA 2000 SOBRE EJE ENTRE EL EJE EJE Y A B B C C D 2 1 2 1 2 1 3 2 3 2 3 2 0.65 2.85 3.50 5.51 2.85 5.29 700.00 700.00 700.00 700.00 700.00 700.00 455.00 1,995.00 2,450.00 3,857.00 1,995.00 3,703.00 3.35 6.31 3.35 6.31 3.35 6.31 425.52 6,619.43 2,291.26 12,797.56 1,865.74 12,286.58 21.28 330.97 114.56 639.88 93.29 614.33 E 1 2 2.63 700.00 1,841.00 6.31 6,108.45 305.42 AREA CARGA CARGA LONGITUD TRIBUTARIA UNITARIA MOMENTO MODULO DE SECCION 639.88 ANALISIS DE TRABE CRITICA TRABE DE EJE (C) ENTRE (1 Y 2) (VER CALCULO ANEXO DE CROSS) AREA TRIBUTARIA = 5.51M 700K/M2 CARGA (ω) = LONGITUD = 6.31M ω = 5.51x700 = 3,857K/M MOMENTO MAXIMO M = 3,857x6.312 / 8 = 19,196.34M/Kg DE ACUERDO CON CROSS M= 2.04 x106 MODULO DE SECCION S = 2.041x106 = 2,000 1,020 cm3 DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 12 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 SELECCIONAMOS UNA VIGA “IR”305x74.4Kg/M, CON UN MODULO DE SECCION DE 1,060cm3 COMO VIGAS PRINCIPALES SELECCIONAMOS UNA VIGA “IR”305x21.2Kg/M, PARA VIGAS SECUNDARIAS A CADA 2.00M DE SEPARACION COMO MAXIMO DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 13 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 TRABE DE EJE (2) ENTRE (A Y C) 700K/M2 CARGA (ω) = CARGA PUNTUAL = 19,648Kg A 1.29M LONGITUD = 7.00M MOMENTO MAXIMO DE ACUERDO CON CROSS M= 41,528 M= 4.15 x106 MODULO DE SECCION S = 4.15x106 = 2,076 cm3 2,000 SELECCIONAMOS UNA VIGA “IR”- 457 x 105.3Kg/M, CON UN MODULO DE SECCION DE 2,081cm3 COMO VIGA PRINCIPAL DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 14 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 5.3 COLUMNAS Se consideran las siguientes dimensiones y cargas para el cálculo de la Columna tipo con más carga: COLUMNA EN EL EJE “2 Y C” AT = (5.51 x 4.83M) AT = 26.61 M 2 W = 700Kg/M2 N = (26.61 x 700 x 4) N = 74,508Kg H = 3.60m AREA DE LA COLUMNA= 74,508 / 500 AREA DE LA COLUMNA a = 149.02cm2 MOMENTO FLEXIONANTE M= 26,550 x 0.15 x 2.80 x 0.67 = 7,471 = 7.47x105 M = 74,508 x 0.16 x 3.60 x 0.67 = 28,754 2.87 x 106 Sx = 2.87 x 106 / 2,000 = 1,435cm3 SELECCIONAMOS UNA COLUMNA “IR”- 254 x 131.2Kg/M a = 167.1, Ix = 22,227, Sx = 1,614cm3, rx = 11.5 DE ACUERDO CON EL CLIENTE SELECCIONAMOS UN COLUMNA DE SECCION RECTANGULAR POR TANTO, SE RECOMIENDA UNA COLUMNA: “OR” 356x12.7mm área = 170.32 cm2 IX = 32,924 cm4 SX = 1,851.74 cm3 rX = 13.92cm DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 15 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 5.4 CIMIENTOS ZAPATA AISLADA CENTRAL N = 74,508 x 1.10 = 81,959Kg ≈ (carga sobre terreno) RT = 10.00T/M2 (Resistencia de terreno) Base de cimiento = 82.0T/M / 10.0T/M2 = 8.20M2 82.0T Seleccionamos una zapata aislada con las siguientes dimensiones Ancho de Zapata Aislada = 3.00M Largo de Zapata Aislada = 3.00M Área de Zapata Aislada = 9.00M2 VUELO DE ZAPATA M = 10,000 x 1.202 / 2 = 7,200KgM = 7.20x105 d = √ (7.20x105 / (50x100)) = 12.00cm + 15cm DE ESPESOR DE ZAPATA ≈ 30cm As = 7.20x105 / (3,000*30) = 8.00cm2 UTILIZANDO VARILLA DE Ø1/2” CON UNA AREA DE 1.27cm2 TENEMOS QUE LA SEPARACION ENTRE VARILLAS SERA DE = 16cm ≈ 15cm POR TANTO, SE UTILIZARÁN VARILLAS DE Ø1/2” @ 15cm DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 16 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 ZAPATA COLINDANCIA AISLADA DE N = 50,534Kg ≈ 50.0T (carga sobre terreno) RT = 10.00T/M2 (Resistencia de terreno) Base de cimiento = 50.0T/M / 10.0T/M2 = 5.000M2 Seleccionamos una zapata aislada con las siguientes dimensiones Ancho de Zapata Aislada = 2.00M Largo de Zapata Aislada = 2.50M Área de Zapata Aislada = 5.00M2 VUELO DE ZAPATA M = 10,000 x 1.902 / 2 = 18,050KgM = 1.80x106 d = √ (1.80x106 / (50x100)) = 19.00cm + 15cm DE ESPESOR DE ZAPATA ≈ 35cm As = 1.80x106 / (3,000*35) = 8.00cm2 UTILIZANDO VARILLA DE Ø1/2” CON UNA AREA DE 1.27cm2 TENEMOS QUE LA SEPARACION ENTRE VARILLAS SERA DE = 7.5cm ≈ 10cm POR TANTO, SE UTILIZARÁN VARILLAS DE Ø1/2” @ 10cm DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 17 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 5.5 C=T ANCLAS 1.38x106 = 46,000 30 #a = 46,000 / 2,000 = 23cm2 SE UTILIZARÁN ANCLAS DE Ø1” CON UNA AREA DE 5.07cm2, POR TANTO, SE NECESITAN 5 ANCLAS POR LADO, PARA UN TOTAL DE 16 ANCLAS Ø1” x 1.00M DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 18 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 6.1 tipo: ESCALERA Se consideran las siguientes dimensiones y cargas para el cálculo de la Escalera ECALERA TIPO EN EJES (1 – 1’) ENTRE (C Y D) CARGA (ω) = 1,000K/M2 LONGITUD = 4.00M MOMENTO MAXIMO M = 1,000 x 4.002 / 8 = 2,000 KM M = 2.00 x 105 MODULO DE SECCION S = 2.00 x 105 = 100 cm3 2,000 SELECCIONAMOS UN CANAL ESTANDAR “CE”- 203 x 17.11Kg/M, CON UN MODULO DE SECCION DE 132.3cm3 COMO ALFARDA PRINCIPAL Y ANGULOS DE LADOS IGUALES “LI 51x6” COMO FRONTERA DE ESCALONES DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 19 | 20 OSCAR LUIS MEIXUEIRO RAMIREZ I N G E N I E R O C I V I L DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE CEDULA PROFESIONAL N° 167438 DRO N° 0675 CAPITULO 7. BIBLIOGRAFÍA. I. Olvera López, Alfonso. Análisis, Cálculo y Diseño de Edificios. Edit. CECSA. II. Marshall, W. y Nelson, H. (1995). Estructuras. México D. F., México: Alfa omega Grupo Editor, S.A. de C.V. III. Edificaciones de Mampostería para Vivienda. Sociedad Mexicana de Ing. Est. A.C. (1999). Fundación ICA, A.C. IV. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, 2008. V. Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería. VI. Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto. DOMICILIO: CALLE CORONA No. 83, COL. INDUSTRIAL DELEGACIÓN GUSTAVO A. MADERO, CP 07800, CIUDAD DE MÉXICO TELEFONO: 5537-8818 MOVIL: 04455-2331-4981 E-MAIL [email protected] P á g i n a 20 | 20 CASA HABITACION OBRA: PROPIETARIO: UBICACIÓN: SR MIGUEL ANGEL LUNA MORALES JALISCO 27, PROGRESO TIZAPAN DEL. ALVARO OBREGON, CP. 01080 CDMX. TR ‐ 3 PLANTA AZOTEA TRABE N° LOCALIZACION: SOBRE EJE 2 EJES = A ENTRE A C C P=19,648 CARGAS PUNTUALES = CARGA = 350.00 b1=7.00 b2=5.71 a2=1.29 a3=4.25 b3=2.75 b4=7.00 L= TRABE = R= MEMP = REP DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE MOMENTOS FINALES = MOMENTOS = REACCIONES ISOSTATICAS = REACCIONES HIPERESTATICAS = REACCIONES FINALES = REACCIONES = 7.00 EMPOTRADA 18,293.98 ‐5,239.26 0.00 18293.98 ‐18293.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 18293.98 0.00 ‐5239.26 5239.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ‐5239.26 18293.98 ‐41528.89 5239.26 17252.05 1864.96 19117.01 4845.82 # 1864.96 # 2980.86 # 19117.01 X= M = Ax³ + Bx² + Cx + D V = 3Ax² + 2Bx + C MOMENTO MAXIMO = Fy = MODULO DE SECCION = EMPOTRADA 0.57 27795.76 0.00 2980.86 4.34 7.00 41,528.89 Kg/M 2,000.00 Kg/cm2 2,076.44 cm3 DIAGRAMA DE CORTANTES ‐40,000 ‐30,000 ‐20,000 ‐10,000 0 10,000 20,000 30,000 40,000 0 1 0.000 30,000 1.000 2 3 4 5 6 7 8 6.000 7.000 8.000 DIAGRAMA DE MOMENTOS 2.000 3.000 4.000 5.000 20,000 18,293.98 10,000 0 5,239.26 0.00 ‐10,000 ‐20,000 ‐30,000 ‐40,000 ‐50,000 ‐41,528.89 CASA HABITACION OBRA: PROPIETARIO: UBICACIÓN: SR MIGUEL ANGEL LUNA MORALES JALISCO 27, PROGRESO TIZAPAN DEL. ALVARO OBREGON, CP. 01080 CDMX. TR ‐ 2 PLANTA AZOTEA TRABE N° LOCALIZACION: SOBRE EJE 2 EJES = C ENTRE C D D CARGAS PUNTUALES = CARGA = 700.00 b1=5.32 b2=4.03 a2=1.29 a3=4.25 b3=1.07 b4=5.32 L= TRABE = R= MEMP = REP DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE 5.32 EMPOTRADA MOMENTOS FINALES = MOMENTOS = 1,650.97 ‐1,650.97 0.00 1650.97 ‐1650.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1650.97 0.00 ‐1650.97 1650.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ‐1650.97 1650.97 REACCIONES ISOSTATICAS = REACCIONES HIPERESTATICAS = REACCIONES FINALES = REACCIONES = EMPOTRADA 0.75 ‐2476.46 1650.97 1862.00 0.00 1862.00 1862.00 # 0.00 # 1862.00 # 1862.00 X= 3724.00 0.00 M = Ax³ + Bx² + Cx + D V = 3Ax² + 2Bx + C MOMENTO MAXIMO = Fy = MODULO DE SECCION = 1862.00 2.66 5.32 2,476.46 Kg/M 2,000.00 Kg/cm2 123.82 cm3 DIAGRAMA DE CORTANTES ‐10,000 ‐8,000 ‐6,000 ‐4,000 ‐2,000 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 0 1 0.000 10,000 1.000 2 3 4 5 6 5.000 6.000 DIAGRAMA DE MOMENTOS 2.000 3.000 4.000 8,000 6,000 4,000 2,000 1,650.97 0 1,650.97 0.00 ‐2,000 ‐4,000 ‐6,000 ‐8,000 ‐10,000 ‐2,476.46 CASA HABITACION OBRA: PROPIETARIO: UBICACIÓN: SR MIGUEL ANGEL LUNA MORALES JALISCO 27, PROGRESO TIZAPAN DEL. ALVARO OBREGON, CP. 01080 CDMX. TR ‐ 1 PLANTA AZOTEA TRABE N° LOCALIZACION: SOBRE EJE C EJES = 1 ENTRE 1 3 2 3 CARGAS PUNTUALES = CARGA = 3,857.00 3,857.00 b1=6.31 b2=5.06 a2=1.25 a3=4.25 b1=3.35 b2=3.35 b3=2.06 b3=3.35 b4=6.31 L= TRABE = R= MEMP = REP DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE DESEQUILIBRIO = EQUILIBRIO = TRANSPORTE MOMENTOS FINALES = MOMENTOS = REACCIONES ISOSTATICAS = REACCIONES HIPERESTATICAS = REACCIONES FINALES = REACCIONES = 6.31 M = Ax³ + Bx² + Cx + D V = 3Ax² + 2Bx + C MOMENTO MAXIMO = Fy = MODULO DE SECCION = 3.35 EMPOTRADA EMPOTRADA EMPOTRADA 0.63 1.19 12,797.56 ‐12,797.56 0.00 12797.56 ‐12797.56 0.00 1608.33 ‐1608.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14405.89 14405.89 ‐20402.59 ‐3,607.10 0.00 ‐3607.10 3607.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ‐3607.10 12168.84 764.66 11404.18 12933.49 0.00 3,607.10 0.35 0.65 ‐9190.46 9190.46 3216.66 6003.29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ‐9580.90 9610.39 9580.90 12168.84 764.66 12933.49 X= b4=1.20 a4=2.15 24337.67 ‐6904.10 6460.48 # 1783.22 # 4677.25 # 19647.88 3.16 6.31 3607.10 6460.48 1783.22 8243.70 12920.95 6.31 4677.25 1.68 9.66 20,402.59 Kg/M 2,000.00 Kg/cm2 1,020.13 cm3 DIAGRAMA DE CORTANTES ‐25,000 ‐20,000 ‐15,000 ‐10,000 ‐5,000 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 0 1 2 3 0.000 20,000 1.000 2.000 3.000 4 5 6 7 8 9 10 11 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 DIAGRAMA DE MOMENTOS 4.000 5.000 6.000 15,000 14,405.89 10,000 9,580.90 5,000 3,607.10 0 0.00 ‐5,000 ‐10,000 ‐6,904.10 ‐15,000 ‐20,000 ‐25,000 ‐20,402.59