3.Tarea.juntas

7/18/2019 3.Tarea.juntas

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“UNIVERSIDAD CONTINENTAL DE CIENCIAS E INGENIERIA”

CURSO:

CONSTRUCCION II

TEMA: JUNTAS EN LA CONSTRUCCION

PRESENTADO A:

ING. REYMUNDO GAMARRA RICHARD

PRESENTADO POR:

LERMO ZUÑIGA CARLOS

HUANCAYO- 2013



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INDICE

INDICE ...................................................................................................................................... 2

1. CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA .................................................................................. 3

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES .................................................. 3

2.1. LOSA MACIZA ................................................................................................................. 3

2.2. VIGA PRINCIPAL .............................................................................................................. 3

2.3. VIGA SECUNDARIA.......................................................................................................... 3

2.4. COLUMNAS. ................................................................................................................... 4

3. METRADO DE CARGAS .......................................................................................................... 4

3.1. LOSA MACIZA ................................................................................................................. 4

3.2. VIGA PRINCIPAL .............................................................................................................. 4

3.3. VIGA SECUNDARIA.......................................................................................................... 4

3.4. COLUMNAS .................................................................................................................... 5

4. ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PORTICO ................................................................................... 6

4.1. VIGA DEL EJE B-B. ........................................................................................................... 6

4.2. VIGA DEL EJE 3-3. ........................................................................................................... 7

4.3. LOSA MACIZA. ................................................................................................................ 8

5. DISEÑO DE LOSAS DE CONCRETO (PAVIMENTOS) ................................................................ 10

5.1. CALCULO DE ESFUERZOS .............................................................................................. 105.1.1. ESFUERZOS POR ALABEO ....................................................................................... 10

5.1.2. ESFUERZOS POR FRICCION ..................................................................................... 11

5.1.3. ESFUERZOS POR CARGAS ....................................................................................... 11

5.1.4. ABERTURA DE LA JUNTA ........................................................................................ 11

5.2. CALCULO DE ACEROS DE REFUERZO ............................................................................. 12

5.2.1. TIE BAR .................................................................................................................. 12

5.2.2. DOWELS ................................................................................................................ 12

5.3. DISEÑO DEL ESPESOR DE LA LOSA................................................................................. 13

6. JUNTAS EN LA CONSTRUCCION ........................................................................................... 14

6.1. JUNTAS DE AISLAMIENTO, ............................................................................................ 14

6.2. JUNTAS DE DILATACION,............................................................................................... 14

6.3. JUNTAS DE CONTRACCION, .......................................................................................... 14

6.4. JUNTAS FRIAS, .............................................................................................................. 15

6.5. JUNTAS DE CONSTRUCCION, ........................................................................................ 15



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1. CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA

Luego de realizada la excavación, hasta el nivel – 6 m, se plantea el proceso deconstrucción de los dos sótanos y un piso para el centro comercial, cada uno de 3metros de altura entre pisos, como se muestra en la figura:

Para el caso del segundo piso de la figura, la sobrecarga de trabajo en de 1 Tn/m,debido a que se destina a u cuarto de maquinas.

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

2.1. LOSA MACIZA Para sobrecargas mayores o iguales a 1000 Kg/m2, se utiliza laformula, para el cálculo del espesor de los:

Entonces se tiene:

Luz principal 6 m

peralte 0.2

2.2. VIGA PRINCIPAL. Para sobrecargas mayores o iguales a 1000 Kg/m2, se utilizala formula, para el cálculo del peralte:

Entonces se tiene:

Luz principal 6 mperalte 0.75

base 0.4

2.3. VIGA SECUNDARIA, Para sobrecargas mayores o iguales a 1000 Kg/m2, seutiliza la formula, para el cálculo del peralte:

Entonces se tiene:

Luz principal 6 m

peralte 0.60

base 0.30



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2.4. COLUMNAS. Se cálculo las dimensiones de la columna según las cargas desismo:

NUMERO DE PISOS(N) 3

F'c 210

Los cálculos se presentan en el excl. Adjunto, para el análisis estructural se utilizara

las medidas siguientes:

3. METRADO DE CARGAS

3.1. LOSA MACIZA, Se multiplica la sección de la losa, por el peso del concreto que

es 2400 Kg/m3

, obteniéndose:PESO PROPIO(Kg/m2) 480

3.2. VIGA PRINCIPAL

VIGA PRINCIPAL

CARGA MUERTA

PESO PROPIO(Kg/m2) 720

LOSA 2496 AREA TRIBUTARIA 5.2

ACABADO 550 AREA TRIBUTARIA 5.5

3766CARGA VIVA S/C 500

S/C 2750 AREA TRIBUTARIA 5.5

CARGA ULTIMA 9947.4

En donde la carga ultima se determino mediante la expresión:

3.3. VIGA SECUNDARIA,

VIGA SECUNDARIA

CARGA MUERTAPESO PROPIO(Kg/m2) 432

B H

C1 0.5 0.6

C2 0.5 0.6

C3 0.5 0.6



5

LOSA 624 AREA TRIBUTARIA 1.3

ACABADO 160 AREA TRIBUTARIA 1.6

1216

CARGA VIVA S/C 1000

S/C 1600 AREA TRIBUTARIA 1.6

CARGA ULTIMA 4422.4

En donde la carga ultima se determino mediante la expresión:

3.4. COLUMNAS. Se determino el peso de todos los elementos estructurales dentro

del área tributaria de la columna.

C1 B H L AREA PESO CARGA

3 PISO

PESO PROPIO 0.5 0.6 3 2400 2160.00

VIGA P. 0.4 0.75 5.5 2400 3960.00

VIGA S. 0.3 0.6 6 2400 2592.00

LOSA 5.5 6 33.00 480 15840.00

ACABADOS 5.5 6 33.00 100 3300.00

PARCIAL CM 27852.00

SOBRECARGA 5.5 6 33.00 100 3300.00

PARCIAL CV 3300.00


2 PISO

PESO PROPIO 0.5 0.6 3 2400 2160.00VIGA P. 0.4 0.75 3 2400 2160.00

VIGA S. 0.3 0.6 6 2400 2592.00

LOSA 3 6 18.00 480 8640.00

ACABADOS 3 6 18.00 100 1800.00

PARCIAL CM 17352.00

SOBRECARGA 3 6 18.00 100 1800.00

PARCIAL CV 1800.00


1º PISO

PESO PROPIO 0.5 0.6 3 2400 2160.00

VIGA P. 0.4 0.75 3 2400 2160.00

VIGA S. 0.3 0.6 3 2400 1296.00

LOSA 3 3 9.00 480 4320.00

ACABADOS 3 3 9.00 100 900.00

PARCIAL CM 10836.00

SOBRECARGA 3 3 9.00 100 900.00

PARCIAL CV 900.00



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4. ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PORTICO

Utilizando el programa SAP2000 versión 14, se determino el DFC, DMF.Se analizo tres pisos, los dos sótanos, y un piso por encima del nivel del terrenonatural que es del centro comercial.

4.1. VIGA DEL EJE B-B.

El pórtico de este eje se muestra en la siguiente figura:

El análisis de la deformada:

El diagrama de fuerzas cortantes:



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El diagrama de momento flector:

4.2. VIGA DEL EJE 3-3.El primer piso se trabajo con una sobrecarga de 1000 Kg/m2, mientras que los demás

500 Kg/m2.

Diagrama fuerza cortante:



8

Diagrama momento flector.

4.3. LOSA MACIZA.Se analizo una sección de la losa, según la dirección de la misma, de un ancho

tributario de 1m, se determino los DFC y DMF.

Diagrama momento flector de la losa maciza del eje b-b:

Diagrama fuerza cortante de la losa maciza del eje b-b:

En el siguiente cuadro se detallan los momentos calculados, y la distancia del ejeizquierdo, hasta el punto en donde la fuerza cortante es cero.

AB BA BC CB CD DC

Fuerzas cortantes 7.6 7.0 6.3 6.3 7.0 7.6

Distancia V=0 3.0 2.8 2.5 2.5 2.8 3.0

Diagrama momento flector de la losa maciza del eje 3-3:



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Diagrama fuerza cortante de la losa maciza del eje 3-3:

En el siguiente cuadro se detallan los momentos calculados, y la distancia del ejeizquierdo, hasta el punto en donde la fuerza cortante es cero.

AB BA BC CB CD DC DE EDFuerzas cortantes 7.1 7.4 7.8 7.3 6.4 6.2 7.0 7.6

Distancia V=0 2.8 3.0 3.1 2.9 2.5 2.5 2.8 3.0

Al juntar los datos de las fuerzas cortantes del eje B-B y del eje 3-3 se obtiene elsiguiente grafico:

En donde nos indica las líneas en donde la fuerza cortante es cero, datos muyimportantes a considerar para el diseño de juntas frías de construcción, en caso seutilicen.



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5. DISEÑO DE LOSAS DE CONCRETO (PAVIMENTOS)

Se diseño una losa de concreto para el primer sótano, que va a ser destinado aestacionamiento. Los cálculos de los esfuerzos producidos, de acero de refuerzo y elespesor de la losa se presentan en el archivo Excel adjunto.

5.1. CALCULO DE ESFUERZOS

5.1.1. ESFUERZOS POR ALABEO

Se cuenta con los siguientes datos según el tipo de losa a construir:

ELASTICIDAD(PSI) 4000000

COEF. DILATACION 5.00E-06

VAR. TEMPERATURA(°c) 20

VAR. TEMPERATURA(°F) 36

MODULO POISSON(u) 0.15

ESPESOR DE LOSA(in) 10

MOD.REACCION SUBRASANTE(PCI) 100

RIGIDEZ DE LA LOSA 341005968

RIGIDEZ RELATIVA DE LOSA 42.97

ESFUERZO EN BORDE EJE X(PSI) 90.0

EJE Y(PSI) 378.0

ESFUERZO INTERIOR EJE X(PSI) 150.1

EJE Y(PSI) 400.5



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5.1.2. ESFUERZOS POR FRICCION

PESO UNIT. CONCRETO(PCI) 0.0868

LONGITUD DE LA LOSA(pies) 25

COEFICCIENTE DE RESISTENCIA 1.5

σ(PSI)= 19.53

5.1.3. ESFUERZOS POR CARGAS

CARGA DE ESQUINA

CARGA(lbf) 10000





RADIO DE CONTACTO(in) 6

RIGIDEZ RELATIVA DE LOSA 42.97σ(PSI)= 186.65

CARGA DE BORDE

CARGA(lbf) 10000





RADIO DE CONTACTO(in) 6

RIGIDEZ RELATIVA DE LOSA 42.97

σ(PSI)= 279.38

5.1.4. ABERTURA DE LA JUNTA

FACTOR DE AJUSTE POR FRICCION 0.65

COEF. DILATACION 5.50E-06

VAR. TEMPERATURA(°c) 20

VAR. TEMPERATURA(°F) 36

COEFICIENTE DE ENCOGIMIENTO 1.00E-04

L(m)= 12

∆L= 0.25 cm



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5.2. CALCULO DE ACEROS DE REFUERZO

5.2.1. TIE BAR

Se tienen los siguientes datos:

ANCHO DE UNA LOSA(pies) 12


PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO(lb/in3) 0.0868COEF.RESISTENCIA SUBRASANTE 1.5

ESFUERZO DEL ACERO(PSI) 27000

La longitud del tie bar se calcula mediante la fórmula:

fs= 27000.0 in2

d= 0.5 in

u= 350 PSI

k= 3t= 24 in

Se usara barras Nº4(1/2)'' de 24 de longitud cada 30 in de espacio

5.2.2. DOWELS

ESFUERZO PERMISIBLE

d= 0.75 in

f'c= 3000 lb/in2fb= 3250

ESFUERZO ACTUAL

MODULO DE SOPORTE(K,PCI) 1.50E+06

DIAMETRO DEL DOWEL 0.750 fierro 3/4''

ANCHO DE JUNTA 0.2 in

MODULO DE YUANG DEL ACERO 2.90E+07

RIGIDES RELATIVA DEL DOWEL EN EL CONCRETO

B= 0.8889 in

ESPACIAMIENTO ENTRE DOWELS 10 in

CARGA APLICADA 9000 lb

NUMERO DE BARRAS 9

SUMATORIA DE PARTICIONES DE Pt 4.35

Pt= 1035.46

σ= 2673

Si el esfuerzo efectivo es mayor que el esfuerzo actual, el diseño es correcto.



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5.3. DISEÑO DEL ESPESOR DE LA LOSA

El tipo de vehículo más grande a estacionar es:

Se diseñara el espesor de la losa de concreto, según la ecuación de AASHTO 1993 :

Los datos para el análisis son:

PSI INICIAL 4.5

PSI FINAL 2.5MODULO DE REACCION DE LA SUBRASANTE 100 PCI

CONFIABILIDAD 90%

DESVIACION ESTANDAR 0.4

MOD. ELASTICIDAD DEL CONCRETO 4.00E+06 PSI

MODULO DE ROTURA DEL CONCRETO 600 PSI

COEF. DE TRANSMISION DE CARGA 3.2

COEF. DE DRENAJE 1.05

ESAL 6 E+06

D= 10 in



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6. JUNTAS EN LA CONSTRUCCION

6.1. JUNTAS DE AISLAMIENTO,Se pude observar este tipo de juntas en el estacionamiento del sótano, con el fin de

evitar que la cortante producida por el dilatamiento de la losa del estacionamiento

tenga efectos negativos sobre la estructura. (Traslado de la cortante del nivel de la

zapata hacia el nivel de la losa).

6.2. JUNTAS DE DILATACION,Se diseñan y colocan con el fin de proteger a la losa de un encuentro de dos de ellas

continuas, por efecto de la dilatación y prevenir el deterioro de ambas.

6.3. JUNTAS DE CONTRACCION,Se diseñan y realizan según los parámetros de calor de hidratación del cemento, la

temperatura del ambiente, la humedad relativa; con el fin de contrarrestar las fisurasgeneradas en el paso del estado plástico al estado endurecido del concreto.

Junta de contracción

Junta de dilatación

Junta de aislamiento

Junta de dilatación

Junta de contracción



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6.4. JUNTAS FRIAS,

Se producen cuando el volumen de concreto al vaciar es mayor al volumen diario

producido, o con el f in de prevenir fisuras debidas al calor de hidratación (contracción).

Estas se deben diseñar, para prevenir el deterioro futuro de la estructura, se deben

colocar en puntos en donde la fuerza cortante del elemento es nula.

6.5. JUNTAS DE CONSTRUCCION,Producidas al término de una jornada laboral, estas no deben de afectar el

comportamiento del elemento estructural.

Los cálculos de las juntas, así como del orden de vaciado tanto de la losa del primer

sótano, así como de la losa de pavimento de concreto y de la rampa, se encuentran en

el Excel adjunto.

Junta de construcción

Junta de fría

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