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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁZQUEZ”

INGENIERIA CIVIL TEMA: ESTRUCTURACION, PREDIMENSIONAMIENTO, METRADO DE CARGAS CURSO: “ANÁLISIS ESTRUCTURAL I” DOCENTE: Ing. Suca Suca, Néstor Leodan ESTUDIANTE: Guido Cccaso Ccaso Edson Mario Vargas Huisa Semestre y Sección: VI-A Puno – Perú 2017

ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENCIONAMIENTO DE CARGAS

1 .- ESTRUCTURACIÓN

C-4

2

3

C-2

C-2

C-2

C-1

C-1

C-1

4

C-1

C-1

B A

C-4

C-1 C-3

C-3

C-1

C-1

C-1

C-3

C-4

5

C-3

C-3

C

D

E

1

C-3

C-2

C-2

C-2

C-4

“X” EN EL SENTIDO PRINCIPAL 2

1

3

4

5

“Y” EN EL SENTIDO SECUNDARIO A

B

C

VIGAS PRINCIPALES

-

EJE 1-1 EJE 2-2 EJE 3-3 EJE 4-4 EJE 5-5

VIGAS SECUNDARIAS

-

EJE A-A EJE B-B EJE C-C

D

E

-

EJE D-D EJE E-E

ARMADO DE LOSA

A

B

C

D

E

1

2

3

4

5

2.- PREDIMENSIONAMIENTO LOSAS (SEGUNDO, TERCER Y CUARTO NIVEL) Losa Maciza: h=5.15m / 35 = 0.15

Se usara la altura de (h=0.20)

LOSA DE LA AZOTEA Losa Maciza: h = 5.15m. / 40 = 0.13

Se usara una altura de (h=0.20)

RESUMEN NIVEL Segundo piso Tercer piso Cuarto piso Azotea

ESPESOR DE LOSA EN METRO 0.20 0.20 0.20 0.20

VIGA PRINCIPAL Tenemos las siguientes restricciones: hvp = Luz Mayor / 9 hvp = Luz Mayor / 12

-

Para la altura de la viga principal hvp = 5.15m. / 9 = 0.57m hvp = 5.15m. / 12 = 0.43m Promedio: 0.50

La altura de la viga principal será (hvp = 0.50 m), altura que se encuentra dentro de las restricciones.

-

Para el ancho de la viga principal. bvp = hvp / 2 Calculando obtenemos: bvp = 0.50/ 2 = 0.25m

El ancho de la viga principal será (bvp = 0.25 m). Entonces las dimensiones de la viga son de VP: (25 cm x 50 cm)

VIGAS SECUNDARIAS Los cálculos se harán de acuerdo a: hvs = Luz Mayor / 14 bvs = hvs / 2 Reemplazamos los datos como la luz mayor en el eje secundario y obtenemos: hvs = 5.15m. / 14 = 0.38m Adoptaremos la hvs = 0.40m bvs = 0.40 / 2 bvs = 0.20 (adoptaremos por razones constructivas)

CONCLUSIÓN: De los resultados obtenidos podemos decir que la dimensión de la viga secundaria son VS: (20 cm * 40 cm)

RESUMEN Dimensiones de las vigas: Viga principal

VP: (25 cm x 50 cm)

Viga secundaria

VS: (20 cm x 40 cm)

VIGAS CHATAS Son vigas armadas a nivel de la losa es decir el espesor igual a la losa bp∗h p2 bch= h c h2 2

bch =

20∗40 =39.05≈ 40 cm 252

Z AREAS TRIBUTARIAS

2

3

C-2

C-2

C-2

C-1

C-1

C-1

C-4

5

4

C-4

C-3

C-3

C-1

C

D

E

1

C-1

C-1 C-3

A

B

C-3

C-1

C-1

C-1

C-3

C-3

C-4

C-2

C-2

C-2

C-4

Las áreas tributarias se calcularon de la siguiente forma:

C1⃗4 C

C2⃗5C

C3⃗ 4 E

C 4 ⃗5 E

([ 42 . 90+4 . 65 )×(42 . 90+4 . 65 )]=54 . 34 m ) ( )] [( )] [( ) ( [( ) ( ) ]

4 .90+4 . 65 4 .. 65 × =26. 49 m2 2 2 5. 15 5 .15+4 . 65 × = 30. 83 m 2 2 2 5. 15 5 .15 × =6 . 63 m2 2 2

2

Utilizaremos el siguiente cuadro donde esta los valores de n que es el factor del tipo de columna.

TIPO C1 : C1 : C2, C3 : C4 :

DESCRIPCION

n

Columnas interiores de pórtico interior Columnas interiores para los 4 últimos pisos Columnas exteriores de pórtico interior Columna en esquina

α

0.30 0.25 0.25 0.20

1.10 1.10 1.25 1.50

Las cargas y sobrecargas que en este caso son todas iguales y se utilizara para todos los tipos de columna son las mostradas en el siguiente cuadro:

CARGAS Y SOBRECARGAS Losa (e =20 cm) Acabados Vigas Columnas Muros Sobre Carga

D D D L

n4

n3

280 300 100 100 100 100 30 60 100 150 150 250 Pn = D+L = 3640 kg/ m2

COLUMNA C-1

n2 300 100 100 60 150 250

n1

TOTAL 300 100 100 60 150 250

2180 400 400 210 550 900

N4

N3

N2

Carga de gravedad = PG PG = (D+L)*AT Dónde: D = Sumatoria de la carga muerta L = Sumatoria de la carga viva AT = Área tributaria de la columna Realizando los cálculos obtenemos PG = (2740 + 900) * 54.34 PG = 197797.6 kg

C1

C3 A

C1

B

C1

C

C3

D

E

N1

Área de la columna

bd=

α PG nf ´ c

Dónde: α = Factor por el tipo de columna PG = Carga por gravedad n = Factor por el tipo de columna f’c = resistencia del concreto ( 210 kg/cm2) Realizando los cálculos obtenemos:

bd=

1.1×197797 . 6 =3453 .609cm2 0.3×210

Por cálculos anteriores del dimensionamiento de la viga (25 cm * 50 cm) sabemos entonces que bc = 25 cm. Entonces: dc = bd / 40

= 3453 .609

cm2 / 25 cm

dc = 86.34 cm dc = 90 cm asumiendo por construcción

CONCLUSION: Las dimensiones del tipo de columna C-1 es: (0.40 m * 0.90 m)

COLUMNA C-2

N4

N3

N2

Carga de gravedad = PG PG = (D+L)*AT PG = (2740 + 900) * 26.49 PG = 96423 kg

Área de la columna

C4 A

C2

C2 B

C2

C

C4

D

E

N1

bd=

α PG nf ´ c

bd=

1. 25×96423 =2295 .786 m2 0 .25×210

Por cálculos anteriores del dimensionamiento de la viga (20 cm * 40 cm) sabemos entonces que bc = 20 cm. Entonces: dc = bd / 40 = 2295.786 cm2 / 20 cm dc = 57.39 cm dc= 60 cm asumiendo por construcción.

CONCLUSION: Las dimensiones del tipo de columna C-2 es: (0.40 m * 0.60 m)

COLUMNA C-3

N4

N3

N2

Carga de gravedad = PG PG = (D+L)*AT PG = (2740 + 900) * 30.83 PG = 112221.2 kg Área de la columna

bd=

α PG nf ´ c

C1

C3 A

C1

B

C1

C

C3

D

E

N1

bd=

1. 25×112221. 2 =2671 .933 m2 0 .25×210

Por cálculos anteriores del dimensionamiento de la viga (20 cm * 40 cm) sabemos entonces que bc = 20 cm. Entonces:

dc = bd / 40 = 2985.504 cm2 / 40 cm dc = 66.79 cm dc = 70 cm asumiendo por construcción

CONCLUSION: Las dimensiones del tipo de columna C-3 es: (0.40 m * 0.70 m)

COLUMNA C-4 N4

N3

N2

N1

C2

PG = (D+L)*AT PG = (3640 + 900) * 6.63 PG = 24133.2 kg

Área de la columna

bd=

α PG nf ´ c

A

C

Carga de gravedad = PG

C4

C2 B

C2 D

E

C4

bd=

1 .25×24133 .2 =718 . 25 cm2 0. 20×210

Por cálculos anteriores del dimensionamiento de la viga (20 cm * 40 cm) sabemos entonces que bc = 20 cm. Entonces:

dc = bd / 40 = 718.25cm2 / 40 cm dc = 17.95 cm dc = 20 cm asumiendo por construcción.

CONCLUSION: Las dimensiones del tipo de columna C-4 es: (0.40 m * 0.20 m)

ESCALERAS DEL PRIMER PISO AL SEGUNDO PISO Pmin=0.25m C=

h 3.3 = =18 cm veces 18

Se sabe que:

2C+P = 61cm a 65cm

Si P = 0.25m

2C+P = 65

Entonces:

C = 0.18 m

Tomamos el valor del contrapaso C = 0.18 cm con un paso de P=0.25 cm. Verificamos que: 2C + 25 = 2*(18) + 25 = 61 está dentro del rango. Entonces longitud de la escalera (L) es: L = #p * Paso L = 18*0.25 L = 3.25 m. en los dos tramos

En este caso consideraremos (18) contrapasos en el primer tramo 9 pasos y en el segundo tramo 9 pasos, entonces la longitud del primer tramo será: 2.25 m y la longitud del segundo tramo será: 2.25 m. La longitud sería del primer tramo y del segundo tramo es 2.25 m, entonces: L del tramo = 2.25 m. Calculo de L: L = longitud del tramo de la escalera + longitud del descanso + 0.125 L = 2.25 m + 1.50 m + 0.125 L = 3.875m Calculo de la Garganta: T = L/20 = 6.375/20 T = 0.1937 asumiendo 0.20 m T = 20 cm RESUMEN: p = 25 cm c = 18 cm t = 20 cm DEL SEGUNDO PISO AL TERCER PISO Pmin=0.25m C=

h 2.75 = =18 cm veces 16

Se sabe que:

2C+P = 61cm a 65cm

Si P = 0.25m

2C+P = 65

Entonces:

C = 0.18 m

Tomamos el valor del contrapaso C = 0.18 cm con un paso de P=0.25 cm.

Verificamos que: 2C + 25 = 2*(18) + 25 = 61 está dentro del rango. Entonces longitud de la escalera (L) es: L = #p * Paso L = 16*0.25 L = 4.00 m. en los dos tramos En este caso consideraremos (18) contrapasos en el primer tramo 9 pasos y en el segundo tramo 9 pasos, entonces la longitud del primer tramo será: 2.00 m y la longitud del segundo tramo será: 2.00 m. La longitud sería del primer tramo y del segundo tramo es 2.00 m , entonces: L del tramo = 2.00 m. Calculo de L: L = longitud del tramo de la escalera + longitud del descanso + 0.125 L = 2.00 m + 1.50 m + 0.125 L = 3.625 m Calculo de la Garganta: T = L/20 = 3.625/20 T = 0.1813 asumiendo 0.18 m T = 18 cm RESUMEN: p = 25 cm c = 18 cm t = 18.00 cm DEL TERCERO PISO AL CUARTO PISO Pmin=0.25m C=

Se sabe que:

h 2.75 = =18 cm veces 16 2C+P = 61cm a 65cm

Si P = 0.25m Entonces:

2C+P = 65 C = 0.18 m

Tomamos el valor del contrapaso C = 0.18 cm con un paso de P=0.25 cm. Verificamos que: 2C + 25 = 2*(18) + 25 = 61 está dentro del rango. Entonces longitud de la escalera (L) es: L = #p * Paso L = 16*0.25 L = 4.00 m. en los dos tramos En este caso consideraremos (18) contrapasos en el primer tramo 9 pasos y en el segundo tramo 9 pasos, entonces la longitud del primer tramo será: 2.00 m y la longitud del segundo tramo será: 2.00 m. La longitud sería del primer tramo y del segundo tramo es 2.00 m, entonces: L del tramo = 2.00 m. Calculo de L: L = longitud del tramo de la escalera + longitud del descanso + 0.125 L = 2.00 m + 1.50 m + 0.125 L = 3.625m Calculo de la Garganta: T = L/20 = 3.625/20 T = 0.1813 asumiendo 0.18 m T = 18 cm RESUMEN: p = 25 cm c = 18 cm t = 18 cm

3.- METRADO DE CARGAS METRADO DE LOSAS LOSA DEL SEGUNDO, TERCERO Y CUARTO PISO.

1 m1 m2 v2

2 m3

3 m4 v4 m1

5

4 m5

m1

m6

METRADO DE CARGAS Descripción de carga

Tramo C-D

a) Cargas Muertas 1) LOSA = 0.20m Wdl + pt = (300kg/m2+100kg/m2)(1m) 2) Muro transversal m1

400 kg/ml

Pdm1 = (285 kg/m2)*2.75*0.5m 3) Muro transversal m1 (2)

391.875 kg/ml

Pdm1 = (285 kg/m2)*2.75*0.5m 4) Muro transversal m1 (3)

391.875 kg/ml

Pdm1 = (285 kg/m2)*2.75*0.5m 5) Muro transversal m3

391.875 kg/ml

Pdm3 = (285 kg/m2)*(2.75*1m) 6) Ventana V2

783.75 kg/ml

Wdv2 = (285 kg/m2) *(1m)*(0.5m)+ (50kg/m2)*(2.75m-1m) 7) Ventana V8

186.25 kg/ml

Wdv8 = (285 kg/m2) *(1m)*(0.5m)+ (50kg/m2)*(2.75m-1m) 5) Ventana V4

186.25 kg/ml

Wdv4 = (285 kg/m2) *(4.90m)*(1m)+ (50kg/m2)*(2.75m-1m) 9) Muro longitudinal m5

1484 kg/ml

10) Muro longitudinal m6 b) Cargas Vivas 6) Sobrecarga solo ambiente + corredor WL1 = (400 kg/m2)*(20.38m)+(450 kg/m2)*(0.93)

8570 kg/ml

m7 v8

LOSA AZOTEA METRADO DE CARGAS Descripción de carga

Tramo C-D

a) Cargas Muertas 1) Peso propio macizo + acabado

el = 0.20m

Wdl + pt = (280 kg/m2 + 100 kg/m2)*(1.00m)

380.00 kg/ml

3) Muro transversal (1) muro de soga Pdm1= (285 kg/m2)*(1.00m)*(1.00m)

285.00 kg/ml

4) Peso de la ventana (1) + alfeizer , muro de soga Pdv1 = (50 kg/m2)*(1m)*(1m)

50.00 kg /ml

b) Cargas Vivas 5) Sobrecarga WL1 = (250 kg/m2)*(1.00m)

250.00 kg/ml

METRADO DE VIGAS METRADO DE VIGA PRINCIPAL A

C

B

m1 v1

D

E

m8 m3

m8 m3

m5 m6

m2

m7

m4

METRADO VIGA PRINCIPAL Descripción de carga

Eje 3 - 3

a) Cargas Muertas 1) Peso propio maciza + acabado 1 2

el = 0,20m 2

Wdl + pt1 = (300kg/m + 100 kg/m )*(4.78) 2) Peso de la viga (0.25m *0.50m)

1912 kg/ml °

Wdvp = (2400 kg/m3)*(0.25m)*(0.50m) 3) Muro transversal, muro de soga

300 kg/m °

Wdm2 = (285 kg/m2)*(1.00m)*(6.94m) 4) Muro transversal, muro de soga

1977.9 kg /ml

Wdm4 = (285 kg/m2)*(1.00m)*(6.94m) 5) Muro transversal, muro de soga

1977.9 kg /ml

Wdm8 = (285 kg/m2)*(1.00m)*(6.94m) 6) Muro transversal, muro de soga

1977.9 kg /ml

Wdm8 (2)= (285 kg/m2)*(1.00m)*(6.94m) 7) Muro longitudinal , muro de soga

1977.9 kg /ml

Wdm3 = (285 kg/m2)*(1.00m*4.03) 7) Muro longitudinal , muro de soga

1148.55 kg /ml °

Wdm3 (2) = (285 kg/m2)*(1.00m*4.03) 8) Ventana V1

1148.55 kg /ml °

Wdv1 = (285 kg/m2) *(1m)*(4.78m)+ (50kg/m2)*(2.75m-1m) 8) Ventana V9

1449.8 kg /ml

Wdv9 = (285 kg/m2) *(1m)*(4.78m)+ (50kg/m2)*(2.75m-1m) 9) Muro transversal , muro de soga

1449.8 kg /ml

Wdm5 = (285 kg/m2)*(5.54-0.80) 10) Muro SEMICIRCULAR , muro de soga

kg /ml

Wdm6 = (285 kg/m2)*(5.54-0.80) 11) Muro transversal , muro de soga

kg /ml

Wdm7 = (285 kg/m2)*(5.54-0.80)

kg /ml

m9 v9

b) Cargas Vivas 12) Sobrecarga ambiente + hall WL3 = (250 kg/m2*3.47m) + (300kg/m2*3.47m) 13) Sobrecarga hall

1908.50 kg/ml

WL3 = (300 kg/m2*6.94m) 14) Sobrecarga ambiente + baños

2082.00 kg/ml

WL3 = (250 kg/m2*4.38m) + (300kg/m2*2.56m)

1863.00 kg/ml

METRADO DE VIGA PRINCIPAL EN AZOTEA

METRADO DE VIGA PRINCIPAL Descripción de carga

Eje 3 - 3

a) Cargas Muertas 1) Peso propio maciza + acabado 1

el = 0,20m

2

Wdl + pt1 = (300kg/m + 100 kg/m2)*(4.78) 2) Peso de la viga (0.25m *0.50m)

1912.00 kg/ml

Wdvp = (2400 kg/m3)*(0.25m)*(0.50m) 3) Muro transversal, muro de soga

300.00 kg/m

Wdm2 = (285 kg/m2 )*(1.00m)

285.00 kg

b) Cargas Vivas 4) Sobrecarga WL1 = (250 kg/m2)*(3m)

750.00 kg/ml

METRADO DE VIGAS SECUNDARIAS METRADO DE VIGA SECUNDARIA Descripción de carga

Eje B - B

a) Cargas Muertas 1) Peso propio maciza + acabado 1 2

el = 0,20m 2

Wdl + pt1 = (300kg/m + 100 kg/m )*(4.78) 2) Peso de la viga (0.20m *0.40m) Wdvs = (2400 kg/m3)*(0.20m)*(0.40m)

1912.00 kg/ml 192.00 kg/ml

3) Muro longitudinal, muro de soga Wdm1 = (285 kg/m2)*(5.54-0.30m)

1493.40 kg /ml

4)Muro Longitudinal, muro de Soga Wdm2 = (285 kg/m2 )*(5.54-0.25)

1507.65 kg

5) Muro longitudinal, muro de soga Wdm3 = (285 kg/m2)*(5.54-0.25)

1507.65 kg /ml

6) Muro transversal, muro de soga Pdm4= (285 kg/m2)*(5.54-0.25)*(0.79m)

1191.04 kg/ml

7) Muro longitudinal, muro de soga Wdm5 = (285 kg/m2)*(5.54-0.25)

1507.65 kg /ml

b) Cargas Vivas 8) Sobrecarga ambiente WL1 = (250 kg/m2)*(8.11m)

2027.50 kg/ml

9) Sobrecarga hall WL3 = (300 kg/m2)*(8.11)

2433.00 kg/ml

10) Sobrecarga ambiente + baños + gradas WL5 = (250 kg/m2)*(3.08m)+(300 kg/m2)*(0.79)+(150kg/m2)*(3.94m)

1598.00 kg/ml

METRADO DE VIGAS SECUNDARIAS EN AZOTEA METRADO DE VIGA SECUNDARIA Descripción de carga

Eje B - B

a) Cargas Muertas 1) Peso propio aligerado + acabado 1 2

2

el = 0,20m

Wdl + pt1 = (300 kg/m + 100 kg/m )*(8m) 2) Peso de la viga (0.20m *0.40m)

3200.00 kg/ml

Wdvs = (2400 kg/m3)*(0.20m)*(0.40m)

192.00 kg/ml

4) Muro longitudinal, muro de soga Wdm2 = (285 kg/m2) * (1)

285.00 kg /ml

b) Cargas Vivas 8) Sobrecarga losa WL1 = (150 kg/m2)*(1.00m)

150.00 kg/ml