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• Jorge Giron Morales

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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL INFORME PREDIMENSIONAMIENTO DE LA OFICINA DE SUSTENTADO ESTUDIANTIL DE LA UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO INTEGRANTES: Gamarra Vilches Jheyner Neyra Rijalba Joyce Madrid Duque Estefany Saavedra Astudillo Elvia Sarita Saavedra Cordova Jasmeen Giron Morales Jorge Isrrael Honorio Calderon Jonathan Chau Chavez Flavio alexander Yamunaque Yenque Juliana Vergara Yarleque Rony Talledo Carranza Antonio

DOCENTE: Ing. León Panta Cristhian Alexander

INTRODUCCIÓN En análisis estructural comienza mucho antes de la era antigua de los egipcios, romanos y griegos. En el año (287 – 212 A.C.) Arquímedes introdujo el concepto de centro de gravedad y llevo a su más simple expresión los principios fundamentales de la estática y el equilibrio. En análisis estructural de las obras civiles no existen métodos exactos de solución, ni siquiera los programas de cómputo más sofisticados, basados en la técnica de elementos finitos, esto se debe a que existen una serie de incertidumbres que se presentan no sólo en la solicitación, sino también en el modelaje estructural. En la actualidad, el ingeniero que se dedique al diseño de estructuras, debería estar familiarizado con los métodos del análisis matricial de estructuras, porque constituyen una herramienta poderosa de análisis. Al mismo tiempo deberá estudiar y entender el uso correcto de esta forma automática de análisis. Cabe resaltar que los procedimientos manuales de cálculo constituyen la base que nos permite comprender y sentir el comportamiento de una estructura, nos obliga a tener una idea de la configuración deformada que adoptara la estructura y los tipos de deformación. En tal sentido el objetivo del presente trabajo es promover el conocimiento del diseño estructural en concreto armado de una oficina de la Universidad Cesar Vallejo ubicada al costado de las oficinas de admisión, la oficina estudiada tiene un sistema de albañilería confinada.

Este estudio se ha basado en una investigación bibliográfica y se han considerado el estudio general acerca del diseño en concreto armando, donde se analizado cada punto de dicha oficina.

OBJETIVOS

GENERALES: Realizar el pre-dimensionamiento de los elementos estructurales como columnas, vigas y lozas aligeradas en una oficina.

ESPECÍFICOS:

Consolidar los conocimientos referentes al pre-dimensionamiento de los elementos estructurales según sus especificaciones en el Reglamento Nacional de Edificaciones.

 MARCO TEORICO

DEFINICIONES COLUMNAS: Las columnas son elementos estructurales que sirven para transmitir las cargas de la estructura del cimiento, las formas, los armados y las especificaciones y las columnas estarán en razón directa del tipo de esfuerzos que están expuesta. Su construcción en cuanto a su forma es muy variada existen: cuadradas, rectangulares, etc., y pueden elaborarse con materiales como pueden ser de, maderas, tabique, piedra, acero, concreto, etc. Siendo estos dos últimos los materiales más utilizados por su nobleza, resistencia y adaptabilidad.

LAS VIGAS: La viga es un elemento estructural muy resistente empleado en las construcciones para dar soporte a los techos y/o asegurar la estructura. Puede ser elaborado de madera, de hormigón armado, y de hierro; donde su resistencia da a lugar tensiones de compresión, tracción, y de torsión, esta última ocurre al colocar la viga en la parte exterior del forjado. También se define como una estructura horizontal empleada para aguantar la carga entre dos apoyos sin general un empuje lateral en estos. A su vez se define como la estructura que sostiene y transmite cargas transversales a las que se encuentra sometidos. Las vigas son piezas horizontales sometidas a esfuerzos de flexión que hacen parte de los forjados en las construcciones. Se presenta como una estructura lineal que trabaja como elemento de flexión. Este esfuerzo de flexión llega a producir tensiones de

compresión y tracción.

LOSA ALIGERADA La losa aligerada es un techo de concreto armado (compuesto de piedra chancada, arena gruesa, agua, y reforzado con varillas de acero), que para aligerar o alivianar su peso se le colocan ladrillos caracterizados por ser huecos. Este tipo de techo corresponde a los diferentes pisos de una vivienda o edificación. Por ejemplo: el techo del primer piso, segundo piso y hasta llegar a la azotea. Ésta, además de ser el lugar horizontal donde transitamos y subdividimos nuestra casa en los diferentes ambientes, también es el diafragma que hace que las cargas se distribuyan uniformemente. Puede tener diferentes espesores o alturas: 17, 20, 25 y 30 cm.

PRE-DIMENSIONAMIENTO DE TECHOS En el techo aligerado armado en la dirección más corta y uniforme, el sentido de las viguetas. Los peraltes mínimos para no verificar deflexiones recomendado por la norma peruana de concreto armado (10.4.1) es h≥ I/25 en losas aligeradas continúas conformados por viguetas de 10cm de ancho, bloques de ladrillo de 30cm de ancho y losa superior de 5cm, con sobrecargas menores a 300kgcm2 y luces menores a 7.3m. Así como también para uniformizar la losa es recomendable usar un peralte de 25cms para todos los tramos. En las oficinas es posible el uso de algunos ambientes para almacenes, es por esto que se prefiere uniformizar el peralte.

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS ARMADAS EN UNA DIRECCIÓN Según Blanco (1992) es posible pre-dimensionar las losas armadas en una dirección y para sobrecargas normales (no superiores a 300 kg/cm2), mediante la relación ℎ = 𝑙𝑢𝑧 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒/25 Dónde: h es el espesor del aligerado. 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 (ℎ) = ℎ𝑙𝑢𝑧 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒/25 → 5.5/25 = 0.22 𝑚

En este caso se tiene una luz de 5.5 m, la cual da un espesor tentativo de 0.22m. Blanco (1992) afirma que se puede utilizar este tipo de losas para luces de hasta 5.5m, además, se eligió este tipo de losas por no existir tabiques perpendiculares al aligerado en la zona donde serán utilizadas.

PREDIMENSIONAMIENTO

DE

LOSAS

MACIZAS

ARMADAS

EN

UNA

DIRECCIÓN

Se puede observar claramente que las dimensiones de los paños donde se utilizaron losas macizas son pequeñas. Por lo tanto, el criterio por el que se decidió utilizar losa maciza en esa zona no es debido a las cargas de gravedad, sino al cortante generado por el sismo. Al tener un ducto central y uno en cada extremo se forma una garganta que podría ser susceptible a fallar por cortante en caso de un sismo.

PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERA La escalera se dimensionará cumpliendo lo estipulado en el Reglamento Nacional de Construcciones, donde se debe cumplir que: 2 cp + 1 p = 60 @ 64 cms Dónde: cp : contrapaso p: paso El predimensionamiento de la escalera para una luz libre de 2.95 m, ya que se asume que los descansos sirven como apoyo a la escalera y por lo tanto se considera como luz libre la distancia medida entre los puntos medios de cada descanso. 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 (ℎ) = 𝑙𝑢𝑧 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒/25 → 2.95/25 = 0.12 𝑚

PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS

Las placas tienen como finalidad tomar el mayor porcentaje de fuerza sísmica a la vez que proveen a la estructura de rigidez lateral evitando desplazamientos excesivos, y que pueden dañar a los elementos estructurales y no estructurales. Si bien no existe un criterio preciso de obtener valores aproximados de las dimensiones de las placas de un edificio, se puede verificar que las dimensiones (longitud y espesor) elegidos para la placa cumplan con el cortante aplicado por el sismo. Es importante notar que las dimensiones de las placas se encuentran limitadas a los requisitos de arquitectura.

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Para el predimensionamiento de vigas se debe tomar las siguientes recomendaciones: h> luz/12 y h < I/10 (para cargas verticales) El ancho se recomienda que este comprendido entre 0.3 y 0.5 h. Dónde: h= peralte de la viga El Reglamento Nacional de construcciones en la NTE-060 en su acápite 10.4.1.3, dice que la condición para no verificar deflexiones en una viga es que el peralte debe ser mayor o igual que el dieciseisavo de la luz libre. Para Lyy = 6.175/12 = 0.51mt =>ok Para Lxx =5.75/12 = 0.48mt= o.48mt=>ok Se pueden distinguir claramente dos tipos de vigas:

● Vigas sísmicas: El efecto del sismo es el que gobierna el diseño en estas vigas, ya que se encuentran formando pórticos fuertes que soportan el sismo en la dirección Y-Y. ● Vigas de “gravedad”: En este caso, las cargas verticales gobierna el diseño de estas vigas, ya que no forman pórticos “fuertes” y tienen áreas tributarias grandes.

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Las columnas son elementos sometidos a flexocompresión y cortante. Las columnas presentan las siguientes características: ● Áreas tributarias relativamente grandes, y la carga que soportan no es muy grande.

CONCLUSIONES

Los criterios de estructuración y pre dimensionamiento analizados en este proyecto permitieron definir la estructura de la oficina

Por la presencia de vigas de cimentación hubo la necesidad de bajar la profundidad de cimentación. Este procedimiento encareció el costo de dicha oficina ya que se aumentó el volumen de excavación, relleno, columnas, acero, etc.

La cimentación de una oficina es muy importante debido a los grandes momentos que recibe a través de los muros de corte.