Concreto Armado Buen Trabajo
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Transcript of Concreto Armado Buen Trabajo
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación
Universidad nacional experimental Rómulo gallegos
Are de ingeniería civil
Prof.: ING Diosa Burgos
Matricula: Concreto Armado
Bachilleres:
Sarmiento Deikary C.I:22.289.440
Jesús Saravia C.I: 22.883.390
Beltran Raimy C.I:21.605.834
Cabeza Jorddy C.I:20.876948
Campos Vanessa C.I:24.848.930
Castillo Antony C.I:19.326.656
Moyetones Andres C.I:20.247.866
Rivero Luis C.I:24.162.064
Salazar Maria C.I:21.313.030
Columnas por areas tributarias
San Juan De Los Morros EDO Guárico
Introducción
Una de las alternativas más simples y elementales para distribuir las acciones sobre
las vigas es el criterio de área tributaria, el área tributaria no es más que el área que
consideramos que debe ser soportada por un elemento estructural, es área de losa, techo,
entrepiso, lámina, etc. Dependiendo del sistema de piso, se calcula el área tributaria para
cada uno de los elementos estructurales, multiplicando las áreas tributarias por las cargas en
kg/m2, obtenemos cargas en kilogramos o toneladas, que a su vez distribuidas en toda la
longitud del elemento, excepto columnas, a menos que tengamos cargas puntuales
obtenemos las cargas por metro lineal en los elementos estructurales.
El concepto proviene del análisis de estructuras en las que no hay continuidad en
apoyos, a través de los cuales solo se transmite fuerzas cortantes, en este caso la reacción en
cada apoyo es la suma de las cargas aplicadas desde el apoyo hasta el centro, propiamente,
hasta el punto donde la fuerza cortante es nula.
Columnas en área tributaria
Columnas
Una columna es una pieza arquitectónica vertical y de forma alargada que sirve, en
general, para sostener el peso de la estructura, aunque también puede tener fines
decorativos. De ordinario su sección es circular; cuando es cuadrangular suele denominarse
pilar o pilastra. La columna está comúnmente formada por tres elementos: basa, fuste y
capitel
Áreas tributarias
Es el área cargada de una estructura particular que contribuye en forma directa a la
carga aplicada a un miembro particular de la estructura. Conviene definirla como el área
limitada por líneas trazadas a la mitad de la distancia a la viga o la columna próximas.
.
Como calcular el área tributaria de una manera fácil
El área tributaria es una parte de la losa que va a cargar cada muro o trabe, si es un
cuadrado se trazas 2 líneas de esquina a contra esquina así se hacen 4 triángulos y todos
cargan lo mismo, una cuarta parte del área total.
ahora si es un rectángulo de 9x7 mts ahí es donde se tiene que sacar el área
tributaria para cada muro, lo que debes hacer es que de cada esquina traces una línea a
45° ,que es lo mismo que se hace en el cuadrado pero que al ser cuadrado te va a generar 4
triángulos y todas las líneas se unen en el centro. Cuando traces las líneas veras que se
intersectan en un ponto, en ese punto se hace un triángulo, así se hace lo mismo con los
otros lados se verá otro triangulo luego se junta los picos y se harán 4 figuras, los 2
triángulos y 2 trapecios, y al fijarnos cada figura tiene contacto con un lado o con una trabe
esa área es la que va a cargar.
Ahora para sacarla rápido la mejor forma es: el área total mide 9 x 7=63, entonces
se saca el área de uno de los triángulos que al tener las líneas a 45° la base son 7 y la altura
es la mitad de la base(siempre) ósea 3.5
(bxh)/2
(7 x 3.5) /2= 12.25 x 2 (porque son 2 triángulos)= 24.5 si la figura mide 9x7=63 entonces
63-24.5= 38.5 esta es el área de los 2 trapecios si 38.5/2=19.25 esta es el área de un
trapecio y 12.5 el área de un triángulo.
En resumen de tu área total se multiplica el lado más pequeño por la mitad del
mismo entre 2 y esa es el área que carga esa trabe y la que tiene enfrente y para las trabes
largas al área total se le résta la primera que se sacó 2 veces y se divide entre 2 y esa es el
área que carga cada una de las trabes largas
Calculo del área tributaria en un sentido
En elementos que trabajan en una dirección, el área tributaria está limitada por los
centros de claros entre elementos. Las áreas en un sentido son de forma rectangular.
Para las áreas tributarias de las losas se toma toda el área rectangular de estas como
áreas tributarias, aunque generalmente lo que se usan son franjas unitarias, 1m de ancho, y
que vienen a simplificar los cálculos
Calculo de área tributaria en dos sentidos
El área tributaria de dos elementos portantes se separa por la bisectrices por los ángulos q
estos forman. Es decir, que las áreas tributarias en elementos que trabajan en dos sentidos
tendrán forma trapezoidal en dirección al lado más largo del elemento analizado y forma
triangular en el sentido corto de dicho elemento. Cuando las losas son simétricas, las áreas
tributarias de las vigas serán triángulos.
En las losas en dos sentidos. Las áreas tributarias tendrán la mismo forma rectangular que
se vio
en las
losas en un sentido, como consecuencia también se podrá trabajar por medio de áreas
tributarias con este tipo de losas.
Pre-diseño Estructural
Proceso adecuado para cumplir una función determinada con un grado de seguridad
razonable y que en condiciones normales de servicio tenga un comportamiento adecuado.
Para un primer análisis se puede establecer un método sencillo, para obtener una primera
aproximación de las secciones que se utilizarán en un modelo estructural. Los principales
parámetros que definen una sección estructural son el área y sus momentos de inercia en los
ejes principales. Estos a su vez, están regidos por una carga axial y los momentos
flexionantes en los ejes principales. Para estructuras regulares, los valores de carga axial y
momentos flexionantes se pueden obtener de manera sencilla, de la siguiente manera:
Calcular el peso por nivel.
Suponiendo una carga por unidad de área de 1.2 ton/m2 para edificios de concreto y
de 1.0 ton/m2 para edificios de acero, cubrimos prácticamente cualquier posibilidad de
cargas muertas y vivas. Si este valor lo multiplicamos por el área de cada nivel,
obtendremos el peso total de cada uno de ellos.
Obtener la carga axial en cada columna.
Si dividimos el peso total del edificio, que es la suma del peso de todos sus niveles,
entre el número de columnas, podremos conocer el valor de la carga axial máxima
promedio en cada columna. O de manera más aproximada, podemos definir áreas
tributarias para cada tipo de columna. Si se trata de un edificio alto, se puede tabular el
cambio del valor de la carga axial, en cada nivel del mismo.
Calcular el cortante sísmico en cada columna.
Multiplicando el coeficiente sísmico correspondiente a la zona geotécnica en que se
ubica el edificio, por el peso total del edificio se puede obtener un cortante total en las
columnas del primer nivel. Para obtener el cortante en las columnas de cada nivel se puede
recurrir al método estático tradicional. Si dividimos este cortante total entre el número de
columnas, obtendremos el cortante sísmico promedio en cada columna.
Obtener los momentos flexionantes en cada columna.
Una vez obtenido el cortante por columna, se pueden obtener los valores máximos y
mínimos de los momentos que actuarán sobre la misma. Estos valores se obtienen
multiplicando el cortante, por la altura de entrepiso y por la mitad de la altura de entrepiso
respectivamente.
Predimensionamiento de columnas (método del área tributaria)
Los factores que afectan la dimensión bt de las columnas son: El área Tributaria
acumulada, Intensidad de las cargas, Ubicación de las Columnas, Longitud de las
columnas, arrastramiento contra el desplazamiento lateral, cargas laterales, Rigidez de las
vigas.
El área de la Columna correspondiente al Segundo y antepenúltimo piso de un Edificio, se
puede calcular mediante la relación.
Ag = K Ata
Ag = área de la sección transversal de la columna
K = Coeficiente que se obtiene de tabla.
Ata = área Tributaria acumulada del Piso Considerado
Conociendo el área, se puede determinar la dimensión t de la sección cuadrada de la
columna. La dimensión t de las columnas intermedias se hallan por interpolación lineal; las
del 1er piso por extrapolación lineal aumentando además de un 5% y las de los dos últimos
pisos se tomara igual a la del antepenúltimo piso.
Según norma A.CI b 0.4h b min = 0.25 m La tabla de Dimensionamiento de Columnas,
considera además el hecho de uniformizar secciones, el cual es conveniente poner los
efectos del encofrado.
Daños para estructuras
El periodo natural y fundamental de una estructura, es el tiempo necesario para que
una estructura vibre durante un ciclo completo de respuesta cuando se libera desde una
posición correspondiente al modo fundamental.
Los periodos obtenidos dependen de la rigidez de los elementos estructurales y de la masa
de la estructura. Para simplificar el proceso, en muchas instancia es posible estimar el
periodo fundamental a partir de las siguientes expresiones ,según las dimensiones con las
que se esté trabajando
Donde
H: altura del edificio
B: base del edificio, a rostros exteriores en dirección del análisis
Sistema Ingles
T=0.05H/ √B
Donde B y H= pies
Sistema internacional
T=0.0906H/√B
Donde B y H=metros
El valor del coeficiente(S) depende del tipo de suelo donde se cimienta la estructura,
generalmente los valores de S se encuentran dentro de los valores, no menor que 1.00 ni
mayor que 1.50. Si no se conoce el valor de S se debe usar el mayor valor permitido, es
decir 1.50.
El termino w se incluyen todas las cargas muertas de la estructura y un porcentaje de 25%
de las cargas vivas por nivel, expresado de la siguiente manera: W=∑CM+0.25*CV*A
Expresada de otra manera
W=∑Wi
Por lo que: Wi=(Wlosas+Wvigas+Wcolumnas)+0.25*CV*A
Dónde:
Wi: peso propio de cada nivel
CM: cargas muertas de la estructura
CV: cargas vivas del nivel
A: área de la planta en cada nivel
Para determinar el peso de la columna de un nivel se debe tomar el peso de ½ columna de
abajo y de arriba.
Cargas laterales
Las cargas laterales son de cuatro tipos, principalmente por: viento, por sismo,
hidrostática y presión de tierra.
El viento:
Puede actuar en cualquier dirección, en general, y, debe investigarse cuál es la
dirección que produce efectos desfavorables en la estructura en edificios regulares y en
otras estructuras comunes es suficiente revisar en forma independiente la acción del viento
en dos direcciones ortogonales que coincidan con los ejes principales del sistema
estructural.
En las estructuras comunes será suficiente considerar el efecto estático del viento
determinando la presiones o succiones que actúan es dirección perpendicular la superficie
expuesta al viento.
Las magnitudes de las cargas del viento varían con la localidad geográfica, la altura sobre el
terreno, el tipo de terreno que rodea el edificio incluyendo otras estructuras aleñadas y con
otros factores.
Sismo:
Muchas áreas del mundo están en territorio sísmico, y en esas áreas es necesario considerar
fuerzas sísmicas en el diseño de los edificios, ya sean estos altos y bajos. Un sismo
ocasiona aceleraciones en la superficie del terreno, estas aceleraciones puedan
descomponerse en sus componentes horizontales y verticales. Normalmente la componente
vertical es insignificante, pero, la horizontal puede ser de magnitud considerable
Hidrostática y presión de la tierra:
La solución completa de cualquier problema de diseño estructural involucraría la
predicción de presiones y deformaciones laterales, considerando las condiciones iniciales
del esfuerzo en el suelo y las condiciones de borde que describen la interacción suelo a
estructura, tal solución sería extremadamente compleja y en las practicas se recurre a
métodos simplificados
Ejercicio
Se Tiene Un edificio de 10 pisos aporticado Cuya planta típica se Muestra en la
figura Adjunta; EL USO es de oficinas, considerará si los techos de aligerados de 0,25 m,
tabiquería de 120 kg / m2, Acabado de 100 kg / m2, Fc '= 420 kg / cm2, Fy= 4200 kg / cm2 Se
pide dimensionar las Columnas señaladas en el gráfico.
Solución:
Realizamos como primer paso el metrado de las cargas de la estructura:
P. aligerado: 350 kg/m2
Tabiquería: 120 kg/m2
Acabado: 100 kg/m2
Peso de Vigas: 100 kg/m2
Peso de Columnas: 60 kg/m2
La sobrecarga para esta estructura se puede considerar: S/C = 250 kg/m2
Entonces: PG = P.muerta + P.viva = 730 + 250 = 980 kg/m2 (esta es la carga a considerarse
por piso)
Columna C-2 Exterior
El área tributaria para esta columna se puede considerar
A=(8+8)/2*6.85/2=27.4 m2
Luego el valor de P sería igual a: P = 980 (kg/m2)*27.4 (m2) = 26852 kG reemplazando los
valores hallados en las fórmulas proporcionadas en la teoría:
B*D=1.25*P/n Fc donde n=0.25 entonces b*D=1.25*26852*10/0.25*420=3197 cm2
considerando que b = D = t
t = 56.5 cm por lo tanto usamos t = 60 cm C-2: 0.60 x 0.60
Columna C-1: (interior)
El área tributaria para esta columna se puede considerar:
A=(8+8)/2*(6.85+6.75)/2=54.4 m2
Luego el valor de P sería igual a : P = 980 (Kg/m2)*54.4 (m2) = 53312 Kg reemplazando
los valores hallados en las fórmulas proporcionadas en la teoría
b*D = 1.10*P/nFc donde n=0.30 entonces b*D =1.10*53312*10/0.30*420= 4654 cm2
Considerando que b = D = t t = 68.2 cm por lo tanto usamos t = 70 cm C-1: 0.70 x 0.70
Las otras columnas de la estructura se pueden dimensionar de la misma manera que las
mostradas anteriormente. Como se puede observar, en ambos casos el factor que acompaña
a la carga de gravedad varía según la posición de la columna en la estructura, ya sea esta
una interna o externa e inclusive de esquina, así como el valor de n, estos coeficientes se
encuentran en las tablas proporcionadas en la parte teórica, otro factor a considerar es el
área tributaria de cada columna. Otra observación que se debe hacer es que en la fórmula
utilizada el valor de P nos representa el valor total del peso de la estructura que
correspondería a cada columna, por eso multiplicamos por 10, que viene a ser el número de
pisos.
Conclusión
En este trabajo pudimos concluir que toda estructura debe ser diseñada o construida para
resistir cargas producidas por fuerzas aplicadas. Por lo q se, entiende por área tributaria de
un elemento de una estructura sujeta a carga uniformemente distribuida, aquella área que
multiplicada por la carga uniforme, define la carga total que se debe considerar actuando
sobre el elemento y que produce efectos iguales a los de la distribución real de cargas sobre
la estructura y que existen algunas maneras sencillas para determinarla.
Bibliografía
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos73/analisis-vivienda-unifamiliar-teorema-
castigliano/analisis-vivienda-unifamiliar-teorema-castigliano2.shtml#ixzz3emiWUv00
http://www.academia.edu/7378116/
PREDIMENSIONAMIENTO_DE_VIGAS_Y_COLUMNAS
http://es.slideshare.net/PedroMarin2/exposicin-diseo-de-columnas-capi
http://www.academia.edu/4823324/CUANTIFICACI%C3%93N_DE_CARGAS_I
https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070121191625AAVRIwz