PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA ESTRUCTURA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HUANCAVELICA

ANTISISMICA UNH - IX

1 ER TRABAJO

CURSO : ANTISISMICA

TÍTULO : PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA S Y COLUMNAS -

METRADO DE CARGAS

CATEDRATICO : CABALLERO SANCHEZ, Omar

INTEGRANTES : CCENTE CHANCHA, Enso

El primer trabajo se desarrolla el metrado de cargas de una edificación aporticada teniendo

en cuenta todos los parámetros necesarios como son: Pre dimensionamiento de la losa, Pre

dimensionamiento de la Viga, Pre dimensionamiento de la Columna, y el correspondiente

metrado carga para cada piso de la edificación.




CONTENIDO

1. DATOS GENERALES DE LA EDIFICACION

La edificación se va considerar como una estructura Aporticada donde van a

intervenir los siguientes elementos estructurales:

Losa aligerada

Vigas en: eje X-X, eje Y-Y

Columnas

Zapatas

Muros no portantes

Cimentaciones corridos para muros portantes

De las cuales las 4 primeras tiene comportamiento estructural, es decir soportan el

peso de las cargas vivas y cargas muertas.

Mientras las 2 últimas intervienen solo para cerrar los ambientes no teniendo

función estructural netamente.

Las características de nuestra edificación de 5 Niveles son las siguientes:

:

Longitud Total X 17.00 m

Longitud Total Y 8.75 m

Altura del primer piso 3.50 m

Parapateto de azotea 1.10 m

Nº Pórticos X-X 4

Nº Pórticos Y-Y 2

DATOS GEOMÉTRICOS

B= / +

P ( )= /

P ( )= /

B ( )= /

B= / +

P ( )= /

B ( )= /

Niveles

Carga viva

Uso

f 'c

g C

DATOS PARA EL DISEÑO

210 Kg/cm²

2400 Kg/cm³

1 - 5

250 Kg/m²

OFICINAS

/ +

/ +




2. PREDIMENSIONAMIENTO

Pre dimensionamiento de la Losa Aligerada: para su análisis se tuvo en

cuenta: el espesor de la losa estará en función de la separación entre

apoyos. La dirección en que se armara será la menor distancia teniendo

en cuenta la siguiente formula:

Pre dimensionamiento de la Viga: para su análisis se tendrá en cuenta la

luz libre, la luz entre viga y tendremos la sobre carga que soportara.

Teniendo en cuenta estos parámetros se calcula:

Recomendaciones del ACI 318-02, b ≥ 0.25 m

Pre dimensionamiento en el eje Y-Y

VIGA V Y-Y 101

h = 0.18 m

Luz = 3.50 m Redondeando h = 0.20 m

Datos:

B= / +

B= / +

B= / +

oficinas y garajes y Depósitos

departamentos tiendas

250 500 1000

L/11 L/10 L/8

usos

sobrecarga

altura total

Luz = 5.80 m h = 0.53 m

Redondeando h = 0.55 m

L1 = 5.80 m

L2 = 5.80 m b = 0.29 m

Redondeando b = 0.30 m

USAR VIGA V Y-Y 101 (0.30X0.55)

Ancho Tributario "B"

B= / + /

B= / + /

B= / + /




VIGA V Y-Y 102

Pre dimensionamiento en el eje X-X

VIGA V X-X 101

VIGA V X-X 102

Resumen de las dimensiones de las vigas:

Luz = 2.95 m h = 0.27 m


L1 = 2.95 m

L2 = 5.80 m b = 0.22 m


USAR


VIGA V Y-Y 102 (0.25X0.30)

B= / + /

B= / + /

Luz = 3.50 m h = 0.32 m


L1 = 3.00 m

L2 = 3.50 m b = 0.16 m


USAR


VIGA V X-X 101 (0.25X0.35) B= / + /

Luz = 3.00 m h = 0.27 m


L1 = 3.00 m

L2 = 3.50 m b = 0.16 m


USAR


VIGA V X-X 102 (0.25X0.30)

TIPO

TIPO

TIPO

TIPO

VIGA V Y-Y 101 (0.30X0.55)

VIGA V Y-Y 102 (0.25X0.30)

VIGA V X-X 101 (0.25X0.35)

VIGA V X-X 102 (0.25X0.30)




Pre dimensionamiento de Columnas:Según la discusión de algunos

resultados de investigación en Japón debido al sismo de TOKACHI 1968,

donde colapsaron muchas columnas por:

o Fuerza cortante

o Deficiencia en el anclaje del acero en las vigas

o Deficiencia en los empalmes del acero en las

o columnas.

o Por aplastamiento




Para lo cual se aplica la siguiente expresión

Pre dimensionamiento la columna C-01, los demás cálculos se muestran

en la hoja de calculo. Anexadas en la hoja de calculo

GENERALIDADES

Tipos de Columnas:

C1 = Columna central

C2 = Columna extrema de un pórtico interior principal

C3 = Columna extrema de un póritco interior secundario

C4 = Columna de esquina

Formula Para el Dimensionamiento de Columnas:

bD = Donde: D : Dimensión de la sección en la dirección del análisis sísmico de la columna

n*f'c b : La otra dimensión de la sección de la columna

P : Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla Nº 01)

f'c : Resistencia del Concreto a la compresión simple

n : Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver tabla Nº 01)

P = PG.

n =

P = PG.

n =

P = PG.

n =

P = PG.

n =

Donde:

Nota : Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisos

PG : Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columna

P : Carga Total Inclin. Sismo.

Formulas para el Encontrar el PG. y WT, respectivamente:

PG = WT*At Donde: WT : Peso Total

At : Area Tributaria de la columna

WD : Carga Permanente (muerta)

WL : Carga Libre (viva)

Tipo C4 Columna de Esquina1.50

0.20

WT = WD + WL

Tipo C1, para losColumna Interior

1.10

Para los 4 ultimos pisos superiores 0.25

Tipo C2 y C3Columnas Extremas 1.25

de Porticos Interiores 0.25

P

SEGÚN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPÓN - TABLA Nº 01

TIPO DE COLUMNA UBICACIÓN PESO "P"

Tipo C1, para losColumna Interior

1.10

Para los Primeros Pisos 0.30




Para el análisis se tuvo en cuanta lo siguiente:

Para el análisis de las columnas se tuvo en cuenta el área de

influencia de cada uno de ellas, en base a ello se coloco las

columnas.

Se tuvieron en cuenta el peso de: Techo Aligerado, Acabdo+ Cielo

raso, Tabiquería, peso de las vigas en los ejes X-X y eje Y-Y

Las columnas C-01, C-02, C-05, C-06, C-09, C-10. Soportan cargas

para 5 Niveles

Las columnas C-03, C-04, C-07, C-08, C-010, C-11, C-12, C-13,.

Soportan cargas para 5 Niveles.

Resumen de las dimensiones de las columnas:

CARGA MUERTA CM 1,2,3,4,5 NIVEL PARA C-1

Nº ELEMENTOS PISOS PESO PARCIAL UND LARGO ANCHO ALTURA (KG)

1 TECHO ALIGERADO 300 KG/M2 5 2.90 1.50 6525

2 ACABADO + CIELO RASO 120 KG/M2 5 2.90 1.50 2610

4 TABIQUERIA 100 KG/M2 5 2.90 1.50 2175

5 VIGA V Y-Y 101 2400 KG/M3 5 2.90 0.30 0.55 5742

6 VIGA V X-X 102 2400 KG/M3 5 1.50 0.25 0.30 1350

CM TOTAL = 18402 KG

S/C :CARGA VIVA C.V S/C UND AREA TRIB. CANTIDAD

5 NIVELES 250 KG/M2 4.35 5 5437.5

C TOTAL = 23839.5 KG

Predimensionamiento de la Columna C1 :

PT= 23839.50 d 29.17894299

f´C= 210 d 30.00 cm

a= 1.5

b= 0.2 OK

A= 851.4107143

USAR C1 (0.30X0.30)

PESO PROPIO AREA TRIBUTARIA

USAR C6 (0.35X0.40)

USAR C7 (0.30X0.35)

USAR C12 (0.30X0.30)

USAR C13 (0.25X0.25)

USAR C8 (0.30X0.30)

USAR C9 (0.30X0.30)

USAR C10 (0.30X0.30)

USAR C1 (0.30X0.30)

USAR C2 (0.35X0.35)

USAR C3 (0.30X0.35)

USAR C4 (0.30X0.30)

USAR C5 (0.35X0.35)

USAR C11 (0.25X0.30)




Criterio de Homogenización para el diseño de las columnas

Metrado de cargas para el análisis se tuvo en cuenta el peso de: Techo

Aligerado, Tabiqueria + Acabado, Peso de muro Perimetrico, Peso de Muro

Interior, Peso de columnas, Peos de vigas en los eje X-X y Y-Y, sobrecarga

Los demás cálculos se muestran en los anexos de la hoja de cálculo para

cada nivel. Metrado de muros interiores y exteriores.

TIPO A (cm.) B (cm.) ORDENANDO DIMENSION TIPO

C1 30.00 30.00 C1

C2 35.00 35.00 C4C3 30.00 35.00 C8

C4 30.00 30.00 C9

C5 35.00 35.00 C10

C6 35.00 40.00 C12C7 30.00 35.00 C2

C8 30.00 30.00 C5

C9 30.00 30.00 C3

C10 30.00 30.00 C7

C11 25.00 30.00 C6 0.35m x 0.40m C-04

C12 30.00 30.00 C11 0.25m x 0.30m C-05

C13 25.00 25.00 C13 0.25m x 0.25m C-06

0.30m x 0.30m

0.35m x 0.35m

0.30m x 0.35m

C-01

C-02

C-03

SECCION DE COLUMNA CRITERIO DE HOMOGENIZACION

CARGA MUERTA CM AREA 17*8.75 148.75 M2

Nº ELEMENTOS CANT. PESO PARCIAL UND LARGO ANCHO ALTURA UND KG

1 TECHO ALIGERADO 300 KG/M2 1 17.00 8.75 44625.00

300 KG/M2 1 AREA CAD= 16.57 4971.00

2 TABIQUERIA + ACABADO 220 KG/M2 1 17.00 8.75 32725.00

220 KG/M2 1 AREA CAD= 16.57 3645.40

3 PESO MURO PERIMETRICO 1400 KG/M3 1 VOL CAD= 17.35 24290.00

4 PESO MURO INTERIOR 1400 KG/M3 1 VOL CAD= 12.19 17066.00

5 PESO C-1 2400 KG/M3 6 0.30 0.30 3.45 4471.20

6 PESO C-2 2400 KG/M3 2 0.35 0.35 3.45 2028.60

7 PESO C-3 2400 KG/M3 2 0.30 0.35 3.45 1738.80

8 PESO C-4 2400 KG/M3 1 0.35 0.40 3.45 1159.20

9 PESO C-5 2400 KG/M3 1 0.25 0.30 3.45 621.00

10 PESO C-6 2400 KG/M3 1 0.25 0.25 3.45 517.50

11 VIGA V Y-Y 101 2400 KG/M3 6 5.80 0.30 0.55 2376.00

12 VIGA V Y-Y 102 2400 KG/M3 6 2.95 0.25 0.30 3186.00

13 VIGA V X-X 101 2400 KG/M3 12 3.50 0.25 0.35 8820.00

14 VIGA V X-X 102 2400 KG/M3 3 3.00 0.25 0.30 1620.00

CM TOTAL= 153860.70

S/C :CARGA VIVA C.V UND AREA CANTIDAD

NIVELES 250 KG/M2 165.32 1 10332.5

C. TOTAL 164193.20 KG

164.19 TN

PARA 1ER PISO

DIEMENSION O AREA PESO PROPIO




Resumen de calculo del peso por cada piso

Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP 2000

UND

PNº1 164.19 TN

PNº2 185.01 TN

PNº3 181.52 TN

PNº4 183.46 TN

PNº5 48.39 TN

TOTAL 762.575 TN

PESO TOTAL POR PISO




Lateral 1 Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP

2000




Lateral 2 Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP

2000




BIBLIOGRAFÍA

Las bibliografías consultadas para el presente trabajo son las siguientes:

Análisis y diseño con SAP

Diseño de estructuras Aporticadas de concreto Armado(Genaro Delgado

Contreras)

Pre dimensionamiento De Vigas Y Columnas (Apuntes y Diapositivas de las

clases del Ing. Carlos Santana Tapia )

Norma E-20 Reglamento Nacional de Estructuras

Norma E-30 Reglamento Nacional de Estructuras

Diseño de Concreto Armado ICG ( Roberto Morales Morales)

Apuntes de las clases del curso Antisísmica de la UNI

Apuntes de las clases del curso Antisísmica de la UNH

PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA ESTRUCTURA

Documents

Transcript of PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA ESTRUCTURA