Pre-Dimensionamiento de Estructuras

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS CONCRETO ARMADO I FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ICA – PERU Mayo 28 del 2020 : CONC

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

CONCRETO ARMADO I

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ICA – PERU

Mayo 28 del 2020

: CONCRETO ARMADO 1 TRABAJO : PRE-DIMENSIONAMIENTO DE CURSO

ESTRUCTURAS

PRE-DIMENSIONAMIENTO DE ESTRUCTURAS

DOCENTE :ING. CONDORCHOA CAMACHO CARLOS JHON ALUMNO : QUISPE MISAJEL ITALO JESUS CICLO

: VIII

28 MAYO 2020

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INTRODUCCIÓN

Es el procedimiento previo al cálculo de dimensionado que es necesario llevar a cabo en estructuras hiperestáticas antes de poder calcular con precisión los esfuerzos sobre las mismas. PREDIMENSIONAMIENTO En el pre-dimensionamiento 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.

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¿COMO SE PREDIMENSIONA UNA ESTRUCTURA? A) ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1) TIPOS DE LOSAS • Losas macizas • Losas nervadas • Losas aligerada

SEGÚN LAS CONDICIONES DE APOYO

SEGÚN EL MATERIAL Y EL METODO

SEGÚN LA DIRECCIÓN DE ARMADO

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en la siguiente imagen se puede apreciar los diferentes tipos de lozas tanto en formas como es su construcción. como la losa maciza la cual está construida con concreto, las losas nervadas para las cuales se utilizan unos moldes espaciales para su construcción. O losas aligeradas las cuales se componen de ladrillos huecos, fierros y concreto. 2) TIPOS DE VIGAS

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en la imagen se aprecian una variedad de tipos de vigas las cuales se han de utilizar dependiendo del tipo de construcción a realizar, las vigas de tipo con peralte nos darán una mayor resistencia o soporte de los pesos o cargas para una construcción.

3) TIPOS DE COLUMNAS

Aquí podemos apreciar los tipos de columnas que se pueden encontrar en una obra de construcción, en la cual el ing. Decidirá cuál será las más idóneas para alguna construcción.

¿COMO SE PREDIMENSIONA UNA ESTRUCTURA? B.- PREDIMENSIONAMIENTO EN LOSAS 1. - LOSAS MACIZAS. Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada considerando espesores menores en 5 cm. A los indicados para losas aligeradas; así se podrá tener. h = 12 o 13 cm h = 15 cm h = 20 cm h = 25 cm

para luces menores o iguales a 4 mtrs. para luces menores o iguales a 5.5 mtrs. para luces menores o iguales a 6.5 mtrs. para luces menores o iguales a 7.5 mtrs.

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2. - LOSAS ALIGERADAS. Los peraltes de las losas aligeradas podrán ser dimensionadas considerando el siguiente criterio: h= 17 cm luces menores de 4 mtrs h= 20 cm luces comprendidas entre 4 y 5.5 mtrs h= 25 cm luces comprendidas entre 5 y 6.5 mtrs h= 30 cm luces comprendidas entre 6 y 7.5 mtrs

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3.- LOSAS NERVADAS. Las losas nervadas se usan generalmente en paños de luces grandes, mayores a 6 mtrs. Puesto que resultan ser más livianas que una losa aligerada y por qué se construyen con espesores y espaciamientos entre viguetas que no dependen de condiciones rígidas del mercado (caso del ancho de los ladrillos) si no del requerimiento estructural o arquitectónico. Para viguetas de distancias separadas en 70 cm. Se puede considerar el siguiente dimensionamiento.

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C.- PREDIMENCIONAMIENTO DE VIGAS  Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de L/10 a L/12 de la luz libre. Debe aclararse que esta altura incluye el espesor de la losa del techo o piso.  El ancho es variable de 1/2 a 2/3 veces su altura, teniendo en cuenta un ancho mínimo de 25cm, con la finalidad de evitar el congestionamiento del acero y presencia de cangrejeras.

Donde:

Criterio práctico frente a sismos.

ℎ → 𝑝𝑒𝑟𝑎𝑙𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑖𝑔𝑎 𝐿 → 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 (𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑗𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎) 𝑙/10 → material de pésima calidad, mano de obra no calificada y equipos y herramientas convencionales. 𝑙/12 → material de buena calidad, mano de obra calificada y equipos y herramientas adecuados.

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1. - VIGAS – BASE (PRINCIPALES)

2.- VIGAS – SECUNDARIAS

C.- PREDIMENCIONAMIENTO DE COLUMNAS

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Las columnas al ser sometidas a cargas axiales y momento flector, tienen que ser dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de evaluar cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente en dimensionamiento.  En base a todo lo indicado se puede recomendar el siguiente criterio de dimensionamiento:  COLUMNAS CENTRADAS: Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c  COLUMNAS EXCENTRICAS Y ESQUINADAS: Área de columna = P (servicio) / 0,35f’c Siendo: P(servicio) = P . A . N Edificios categoría A (ver E030) P = 1500 kg/m2 Edificios categoría B (ver E030) P = 1250 kg/m2 Edificios categoría C (ver E030) P = 1000 kg/m2 A – área tributaria N – número de pisos METODO PRACTICO 1

METODO PRACTICO 2 10

El lado de la columna debe ser entre el 70% y 80% del peralte de la viga.

PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más importantes sean, tomarán un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos. Las placas pueden hacerse mínimo de 10cm de espesor (muros de ductilidad limitada), pero generalmente se consideran de 20, 25 o 30cm conforme aumentemos el número de pisos o disminuyamos su densidad.

𝑏=𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑟𝑜𝑠 𝐿=𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑟𝑜𝑠

𝐸𝑠𝑡𝑒 𝑚é𝑡𝑜𝑑𝑜 𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑦 𝑠𝑒 𝑑𝑒𝑏𝑒𝑟á 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑢𝑎𝑟 𝑢𝑛𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑙𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑢𝑛 𝑎𝑛á𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 𝑠í𝑠𝑚𝑖𝑐𝑜.

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CONCLUSIONES  La importancia de determinar preliminarmente las posibles dimensiones de una estructura radica fundamentalmente en dos aspectos: Prever desde el proyecto arquitectónico los espacios adecuados para los elementos estructurales y lograr una valoración preliminar muy ajustada de las cantidades de obra estructural, dato importantísimo para realizar los estudios de perfectibilidad y factibilidad del proyecto.  Una correcta selección del sistema estructural y de sus dimensiones desde el inicio del proyecto arquitectónico redunda en una mayor claridad de información, certeza de costos y calidad de producto.  Es factible realizar el pre dimensionamiento de una estructura utilizando el anteproyecto arquitectónico y unos pocos indicadores. Se requieren unos conocimientos mínimos de sistemas estructurales.

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