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ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 Calcular: 1. 2. 3. 4. 5.

Verificar la esbeltez del edificio. Determinar si el edificio es flexible o rígido. Verificar la rigidez del entrepiso. Verificar al volcamiento. Aclarar, si los tabiques configuran u sistema isostático o hiperestático, si son simétricos o asimétricos, para la dirección de viento indicada Wy. 6. Determinar el porcentaje de carga que toma cada tabique. 7. verificar las tensiones en el tabique 2, en el nivel ± 0.00,con la carga total mayorada.

hw=54

h=60m

G

W

nf=5m

±0,00

A dA

b=20m

b=20m

DATOS: a=40m b=20m Cargas gravitatorias D=0,7t/m2 L=0,2t/m2 Carga de viento qW=130Kg/m2 hW=54m h=60m Altura de entrepiso=3m Número de pisos=20 nf=5m Hormigón=H30 T1=T3=0,20m T2=0,40m T4=T5=30cm

a=40m

1

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017

1. Verificación de la esbeltez.



h 60m   3  No es Edificio en torre b 20m

5    10  EDIFICIO EN TORRE 2. Verificar si el edificio es rígido.

h 60m   4  el Edificio es rígido b 20m 3. Verificación de la rigidez del entrepiso

b 1  ó 0,20 a 5 20m  0,5  verifica 40m 4. Verificación al vuelco. a) Cálculo de la carga de viento.

W  qW  h  a W  130 Kg / m 2  40m  60m  312000 Kg  312t b) Cálculo de la distancia de la resultante de viento al plano de fundación.

d

hW 54m  6m  nf   6m  5m  38m 2 2

c) Cálculo del momento volcador

MV  W  d M V  312t  38m  11856tm d) Cálculo de la carga gravitatoria.

G  D  a  b  N  de pisos G  700 Kg / m 2  40m  20m  20 pisos  11200000 Kg  11200t

2

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 e) Cálculo de la distancia de la carga gravitatoria al plano de fundación.

dA  f)

b 20m   10m 2 2 Cálculo del momento estabilizante.

Me  GdA M e  11200t  10m  112000tm 4. Verificación al vuelco.

S

Me 3 MV

S

112000tm  9,45  3verifica 11856tm

40m 8m

6m

T1

T3

T2

7m

20m

7m

T4

T5 A

WY

3

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 5. Determinación del porcentaje de carga que toman los tabiques. a) Cálculo de las inercias.

b  h 3 0,20m  6m  IT1  IT 3   3,6m 4 12 12 3 3 bh 0,40m  6m  IT 2    7,2m 4 12 12 3 3 bh 0,30m  8m  IT 4  IT 5    12,8m 4 12 12 3

b) Sumatoria de las inercias de los tabiques paralelos a Wy. T3

I  I

T1

 IT 2  IT 3

T1 T3

 I  3,6m

 7,2m 4  3,6m 4  14,4m 4

4

T1

c) Sumatoria de las inercias de los tabiques paralelos a Wx. T5

I T4 T5

 I  12,8m

4

 12,8m 4  25,6m 4

T4

d) Determinación de la recta de acción del baricentro para Wy.



Aplicamos Varignon.

T3

I d

GI

I T 1  d T 1 A  I T 2  d T 2 A  I T 3  d T 3 A

T1



 

 

14,4m 4  d GI  3,6m 4  0m  7,2m 4  8m  3,6m 4  40m d GI 



5

144m  14m 14,4m 4

4

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 e) Determinación de la recta de acción del baricentro para Wx.



Aplicamos Varignon. T6

I d

GI

I T 4  d T 4 A  I T 5  d T 5 A

T4



 

25,6m 4  d GI  12,8m 4  20m  12,8m 4  0m d GI  f)



256m 5  10m 25,6m 4 Cálculo de la excentricidad “e” para el viento Wy.

40m 8m

T1

T2

GI

T3

7m

10m

6m

20m

7m

T4

T5 14m

a e   d GI 2 40m e  14m  6m 2

e=6m WY

g) Cálculo de la sumatoria de inercias por la distancia al cuadrado de cada uno de los tabiques al baricentro.

5

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 T5

I d

2

 I T 1  d T 1GI   I T 2  d T 2GI   I T 3  d T 3GI J T 4    I T 4 d T 4GI 2

2



2



T1

I T 5  d T 5GI  T5

I d

2

2

 3,6m 4  14m   7,2m 4  6m   3,6m 4  26m   12,8m 4  10m   2

2

2

2

T1

12,8m 4  10m  T5

I d

2

2

 5958,4m 6

T1

h) Cálculo del porcentaje de carga que toma cada tabique para la dirección de viento Wy.

  ed 1 RT 1  W  I T 1   T 3  T 5 T 1GI  2 I I d T1  T1

T

 1 6m  14m  RT 1  100  3,6m     4 5958,4m 6   14,4m RT 1  360m 4  0,0694444  0,0140977   19,9248%

     

R

4

 1 6m  6m  RT 2  100  7,2m 4     4 5958,4m 6   14,4m RT 2  720m 4  0,0694444  0,0060419  45,6498%  1 6m  26m  RT 3  100  3,6m 4     4 5958,4m 6   14.4m RT 3  360m 4  0,0694444  0,0261815  34,4253%  6m  10m  RT 4  100  12,8m 4      12,89% 6   5958,4m 

 6m  10m  RT 5  100  12,8m 4      12,98% 6   5958,4m  TOMAN TRASLACIÓN SOLO LOS TABIQUES PARALELOS A LA ACCIÓN DEL VIENTO TODOS LOS TABIQUES TOMAN ROTACIÓN

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ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017

i)

Verificación.

RT 1  RT 2  RT 3  W 19,4248  45,6498  34,4253  99,9999 RT 4  RT 5  0  12,89  12,89  0 6. Verificar las tensiones del tabique 3 en el nivel ±0,00 con la carga total mayorada.

40m 8m

7m

6m

20m

7m

T4

T1

T3

T2

T5

WY a) Cálculo de la carga gravitatoria última.

qu  1,2  D  1,6  L qu  1,2  0,7t / m 2  1,6  0,3t / m 2  1,32t / m 2 b) Cálculo de la carga gravitatoria última que toman los tabiques.





quT1  quT 2  qu t / m 2  Area de inf luencia  N de pisos quT1  quT 2  1,32t / m 2  8m  13m  20 pisos  2745,6t c) Cálculo de área del tabique.

AT 2  0,40m  6m  2,4m 2 d) Cálculo del módulo resistente elástico.

7

ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 0,40m  6m  2,4m 3 6 2

ST 1  ST 2 

e) Cálculo del momento en planta baja.

d

hW 54m  6m   6m  33m 2 2

MV  W  d M V  312t  33m  10296tm f)

Cálculo del momento que toma el tabique 2.

RT 2  45,65% M PB  RT 2 100 10296tm  45,65 M T1  M T 2   4700,12tm 100 MuT 1  MuT 2  1,32  4700,12tm  6219,84 M T1  M T 2 

g) Verificación de las tensiones con el edificio cargado.

f 

NU MU  c  A b  S

f 

2745,6t 6119,84tm   2 0,85  2,4m 0,9  2,4m 3

 1345,88t / m 2  2833,26t / m 2  4179,14t / m 2 no verifica  tensión del hormigón  1345,88t / m 2  2833,26t / m 2  1487.38t / m 2 tracción elevada  mucha armadura de viento

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ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 CÁLCULO DEL MOMENTO VOLCADOR, PARA LOS DISTINTOS ESTADOS DE CARGA DE VIENTO

qw1=140Kg/m2

W1  qW 1  h  a

h1=45m

W1

h2=25m

W1  140 Kg / m 2  45m  40m  252000 Kg  252t W2  qW 2  h  a

W2

W2  60 Kg / m 2  25m  40m  60000 Kg  60t h d1  1  h2  nf 2 45m d1   25m  5m  52,5m 2 h d 2  2  nf 2 25m d2   5m  17,5m 2

qw2=60Kg/m2

W

a=40m

b=20m



Momento volcador

M V  W1  d1  W2  d 2

M V  252t  52,5m  60t  17,5m  14280tm

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ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 qw=140Kg/m2 h=70m

W1  140 Kg / m 2  70m  40m  392000 Kg  392t W

h  nf 2 70m d  5m  40m 2 d



a=40m

b=20m

W

qw=5,6t/m

h=70m

W  qW  h  a

W

Momento volcador

MV  W  d

M V  392t  40m  15680tm

W  qW  h W1  5,6t / m  70m  392t h d   nf 2 70m d  5m  40m 2



Momento volcador

MV  W  d

M V  392t  40m  15680tm

b=20m

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ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017

h=70m

qw1=140Kg/m2

W1 W2

qw2=60Kg/m2

W

a=40m

b=20m

qW 1  h  a 2 140 Kg / m 2  70m  40m W1   196000 Kg  196t 2 W2  qW 2  h  a W1 

W2  60 Kg / m 2  70m  40m  168000 Kg  168t 2 d1  h1   nf 3 2 d1  70m   5m  51,67m 3 h d 2  2  nf 2 70m d2   5m  40m 2



Momento volcador

M V  W1  d1  W2  d 2

M V  196t  51,67m  168t  40m  16847,32tm

11