• Author / Uploaded
• LiiNda OlIi

Citation preview

La concepción estructural es el proceso en el cual se ve reflejada la creatividad en el diseño y donde se nota la influencia de la configuración en el funcionamiento sismo resistente. Además, las características son reflejadas tanto en la forma global de la edificación, como en su tamaño, naturaleza y ubicación de los elementos estructurales y no estructurales. Asimismo, comprendemos que la etapa del cálculo estructural es más que todo mecánico; es decir en esta parte del proceso se aplican métodos y principios de cálculos definidos para una determinada obra civil. Las cargas que soporta un edificio se clasifican en muertas, vivas y accidentales (de viento y sísmica). Las cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y de los elementos mayores del equipamiento fijo. Siempre ejercen una fuerza descendente de manera constante y acumulativa desde la parte más alta del edificio hasta su base. Es muy importante la estructuración y el metrado de cargas de edificaciones, ya que gracias a eso nosotros podemos pre dimensionar los elementos estructurales y conocer que cargas van a actuar en ellas, para que las edificaciones tengan más resistencia al tiempo y además sean también económicas. Asimismo, a continuación se presente el trabajo escalonado, con la finalidad de encontrar el cálculo de cargas que soporta un pórtico según el RNE.

I.

OBJETIVOS

   

Predimensionar Losa aligerada ,vigas y columnas, Idenificas los tipos de carga de la estructura Determinar la ubicación de las cargas en los elementos de dicho pórtico Realizar el análisis y el diseño estructural de una edificación mediante las



normas establecidas. Proporcionar mediante un análisis estructural adecuado un diseño que aporte seguridad y funcionamiento.

II.

REFERENCIAS NORMATIVAS

La elaboración del presente informe se basa en los reglamentos de para el diseño de Análisis Estructural:  RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones).  E-020 Cargas.  E-030 Diseño Cismo Resistente.  E-050 Suelos y Cimentaciones.

A. CONOCIMIENTOS GENERALES 1. ELEMENTOS ESTRUCTURALES El diseño de los elementos estructurales está basado en los siguientes aspectos: 1.1 CARGAS DE GRAVEDAD.- Las cargas de gravedad consideradas son de dos tipos las cargas permanentes y las sobrecargas, las primeras generadas por el peso propio de los elementos estructurales y no estructurales de la edificación y las segundas por las cargas que actúan en función del uso de la estructura. a) CARGAS MUERTAS: Incluyen todos aquellos elementos de la estructura como vigas, pisos, techos, columnas, cubiertas y los elementos arquitectónicos como ventanas, acabados, divisiones permanentes. También se denominan cargas permanentes. La principal carga muerta es el peso propio de la estructura. Sus valores se obtienen considerando el peso específico del material de la estructura y el volumen de la estructura. En el acero estructural se controlan más fácilmente, pues los perfiles vienen de fábrica con tolerancias de peso pequeñas.

b)

Carga

Viva.-

Las

cargas vivas dadas en los códigos tienen la intención de representar la suma máxima de todas las cargas que pueden ocurrir en un área pequeña durante la vida útil del edificio. En ningún caso las cargas vivas deben ser menores que las cargas vivas mínimas. Las barandas, pasamanos y antepechos deben diseñarse para resistir una fuerza horizontal de 0.75 kN por metro lineal, aplicadas en la parte superior. Se debe diseñar con el efecto más desfavorable de carga viva en los diferentes vanos de la estructura o elemento. c) Cargas de Sismo.- La carga sísmica es un concepto utilizado en ingeniería sísmica que define las acciones que un sismo provoca sobre la estructura de un edificio y que deben ser soportadas por esta. Se trasmiten a través del suelo, las estructuras adyacentes o el impacto de las olas de los maremotos.

Se han considerado que los movimientos eventuales del terreno de fundación producidos por la acción de un sismo generarán fuerzas de naturaleza dinámica tanto horizontal como vertical sobre la estructura.

d) Cargas de Lluvia.- La carga de lluvia es cada porción de cubierta se debe diseñar para soportar la carga de toda el agua de lluvia que se acumule sobre ella si el sistema de desagüe primario para esa porción se bloquea, más la carga uniforme causada por el agua que se eleva por encima de la entrada del sistema de desagüe secundario, calculado con el flujo de diseño. Se han considerado que los movimientos eventuales del terreno de fundación producidos por la acción de un sismo generarán fuerzas de naturaleza dinámica tanto horizontal como vertical sobre la estructura.

 TIPOS DE APOYO:

a) Apoyo Empotrado

b) Apoyo Móvil o de Rodillo

 Tipos De Deformaciones: Tensión (T): Es aquella fuerza generada internamente en un cuerpo (cable, soga, barras) cuando tratamos de estirarla. Para graficar la tensión se realiza previamente un corte imaginario. La tensión se caracteriza por apuntar al punto de corte. Si el peso de la cuerda es despreciable, la tensión tiene el mismo valor en todos los puntos del cuerpo.

Compresión (C): Es aquella fuerza interna que se opone a la deformación por aplastamiento de los cuerpos rígidos. Para graficar la compresión se realiza previamente un corte imaginario, se caracteriza por alejarse del punto de corte. Si el peso del cuerpo rígido es despreciable, la compresión es colineal con el cuerpo y tiene el mismo valor en todos los puntos.

Flexión (F): un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre las cargas que tiendan a doblarlo .ha este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

Torsión (T): un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo.es el caso de esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.

Cortadura: E

s el esfuerzo al

que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras.

 Vigas. Son miembros estructurales sometidos a cargas laterales; es decir a fuerzas o momentos que tienen sus vectores perpendiculares al eje de la barra.  Viga Simple. La viga simple es una viga con un soporte de pasador en un extremo y un soporte o apoyo de rodillo en el otro. La característica esencial de un soporte de pasador es que impide la traslación en el extremo de una viga pero no su rotación. El extremo A de la viga en la figura (a) no puede moverse en sentido horizontal o vertical, pero el eje de la viga puede girar en el plano de la figura. En consecuencia, un soporte de pasador es capaz de desarrollar una reacción de fuerza con componentes horizontal y vertical (HA y RA), pero no puede desarrollar una reacción de momento.

En el extremo B de la viga en la figura (a), el soporte de rodillo impide la traslación en dirección vertical pero no en la horizontal; por tanto, ese apoyo puede resistir una fuerza vertical (RB) mas no una fuerza horizontal. Por supuesto, el eje de la viga puede girar en B y en A. Las reacciones verticales en los soportes de rodillo y en los soportes de pasador pueden actuar ya sea hacia abajo o hacia arriba y la reacción horizontal en un soporte de pasador puede actuar ya sea hacia la izquierda o hacia la derecha. En las figuras, las reacciones se indican por diagonales que atraviesan las flechas para distinguirlas de las cargas.

 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. 1.2 ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENSIONAMIENTO El proceso de estructuración consiste en definir la ubicación y características de los diferentes elementos estructurales (losas, vigas, muros, columnas), de tal forma que se logre dotar a la estructura de buena rigidez, además resulte fácil y confiable reproducir él comporta miento real de la estructura, mediante el predimensionamiento se brindará las dimensiones mínimas a las secciones de los elementos estructurales para que tengan una buena respuesta ante solicitaciones por carga de gravedad y de sismo. En el predimensionamiento intervienen una serie de aspectos que involucran el criterio a considerar, por lo cual se tiene que

tener en cuenta que estos parámetros pueden variar dependiendo de aspectos como la calidad de material, mano de obra calificada, etc. 1.3 ANALISIS ESTRUCTURAL. El análisis estructural de la estructura del proyecto ha tenido tres partes, la primera: Planteamiento del modelo estructural; la segunda: Identificación de fuerzas y predimensionamiento;

y la tercera: Cálculo de fuerzas

externas y puntos de acción.

1) Modelo estructural.- Se han dispuesto dimensiones para los elementos estructurales que muestra el registro de datos obtenido.

2) Predimensionamiento e identificación de fuerzas.- Es el cálculo de dimensionado en estructuras hiperestáticas antes de poder calcular con precisión los esfuerzos y cargas exteriores sobre las mismas. -

La ubicación de las cargas permanentes corresponderá a la ubicación de los elementos estructurales considerados según la ocupación del proyecto arquitectónico.

-

El metrado por carga repartida (Garaje) según RNE E020: garaje para parqueo exclusivo de vehículos de pasajeros con altura de entrada menor que 2,40m ---- 2.5 (250) KPa (Kgf/m2).

3) Cálculo de fuerzas externas y puntos de acción.- Nos proporciona información para las acciones que puedan producir deformaciones o como la capacidad de resistir esfuerzos.

B. CÁLCULO PREDIMENCIONAMIENTO DE LOSA

L=Luz libre . h=

L 4.5 = =→h=0.18 m≈ 20 cm 25 25 La altura de la losa es de 25cm.

PREDIMENCIONAMIENTO DE VIGAS

Para predimensionar la viga tendremos que determinar su ancho de su base y el alto de su peralte.

h

b

VIGA PRINCIPAL

Para vigas principales :h=L/10 L/ 12

h=

L 4.5 = =0.41≈ 0.40 m 11 11

L 0.40 b= = =0.20 ≈ 0.25 m 2 2

Donde: Las dimensiones de las vigas principales son de 0.25 m x 0.40 m.

VIGAS SECUNDARIA

Para vigas secundarias :h=L/14 , b=h/2

h=

L 3.95 = =0.28≈ 0.30 m 14 14

h 0.30 b= = =0.15 ≈ 0.25m 2 2 Las dimensiones de las vigas principales son de 0.25 m x 0.30 m.