Predimensionamiento de Elementos Estructurales

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA El peralte de las losas aligerad

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PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA El peralte de las losas aligeradas podra ser dimensionada considerando los criterios de las luces Según la Norma E-60, los peraltes minimos par no verifcar deflexiones en losas aligeradas continuas se debe cumplir lo :siguiente

L = Longitud de luz

El espesor de la losa estar en funcion de la separacion entre los apoyos. Si la losa es aligerada las viguetas se armaran en la direccion en que la separacion ente apoyos sea la menor PLANO ELIGIDO

Considerando la Luz menor el sentido de las viguetas sera en la direccion X - X

LUZ MAYOR =

4.60 m

DATOS L=

4.60 m

h=

0.184

h=

0.20 m

Redondeando al espesor mayor deacuerdo al REGLAMENTO

Este será el espesor para todos los pisos de la edificacion

Calculamos el peso de la losa aligerada decuerdo al espesor (h=m), según la norma del R.N.E. E 020

h (m) PESO (Kg/m2)

0.17 m

0.20 m

0.25 m

0.30 m

280

300

350

420

EL PESO POR m2 SERÁ DEACUERDO AL ESPESOR :

PESO (Kg/m2)=

300

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS ● Nuestra viga va a soportar las losas aligeradas armadas en un sentido Según la fuente Bibliografica de la IGG: autor ING. Roberto Morales Morales

VIGAS PRINCIPALES h=L/12 b= h/2

Ec. 1 Ec. 2

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS LAS COLUMNAS SE PREDIMENSIONAN CON:

D= Dimension de la seccion en la direccion del analisis sis

Ecu. 1

b= La otra dimension de la seccion de la columna P= Carga total que soporta la columna (ver tabla) n= Valor que depende del tipo de columna (ver tabla) fc= resistencia del concreto a compresion simple

Tabla de Valores: P y n Tipo C1 (Para los primeros Piso)

Columna Interior N < 3 pisos

Tipo C1 (Para los 4 últimos Pisos Superiores)

Columna Interior N > 4 pisos

Tipo C2, C3

Columna Extremas

Tipo C4

Columna en Esquina PG= Debido a la carga de gravedad P= Debido a cargas de sismo

COLUMNA CENTRADA

P = 1.10 PG n = 0.30 P = 1.10 PG n = 0.25 P = 1.25 PG n = 0.25 P = 1.50 PG n = 0.20

DISTANCIA DISTANCIA COLUMNA EJE Y-Y EJE X -X AREA TRIBUTARIA AREA TRIBUTARIA MAYOR Area tributaria para Columna C - 1 4.9 3.7 18.13 m2

1. COLUMNA C1: (En Extremo del PORTICO) Hallamos el metrado de carga correspondiente a la columna Datos EAlbañileria

0.15 m 100 Kg/m2 120 Kg/m2 300 Kg/m2 150 Kg/m2 2400 Kg/m3 1200 Kg/m3 280 Kg/cm2

PAcabados Azotea PAcabados PLosa Aligerada PTabiquería δConcreto A. δAlbañileria Fc

También asumiremos una dimension de las columnas : 0.30 m

x

0.25 m

1º Metrados de Cargas: Aporte Unitario 1° PISO CARGA MUERTA Piso Tabiqueria (1) Columna Acabado CARGA VIVA Vivienda 2° PISO CARGA MUERTA Losa Aligerada Tabiqueria (1) Columna Acabado

Nº Veces.

L (Largo)

b (Base)

h (Altura) S/C - δCºAº

1 1 1 1

4.90 m 7.10 m 0.30 m 4.90 m

3.70 m 0.15 m 0.25 m 3.70 m

0.10 m 2.80 m 2.60 m

1

4.90 m

3.70 m

200 Kg/m3

1 1 1 1

4.90 m 6.90 m 0.30 m 4.90 m

3.70 m 0.15 m 0.25 m 3.70 m

300 Kg/m2 1200 Kg/m3 2400 Kg/m3 100 Kg/m2

2.80 m 2.60 m

2300 Kg/m3 1200 Kg/m3 2400 Kg/m3 100 Kg/m2

Viga secundaria Viga principal CARGA VIVA Vivienda 3° PISO CARGA MUERTA Losa Aligerada Tabiqueria (1) Columna Acabado Viga secundaria Viga principal CARGA VIVA Vivienda TECHO CARGA MUERTA Losa Aligerada Columna Viga secundaria Viga principal Acabado CARGA VIVA Techo

1 1

3.70 m 4.90 m

0.25 m 0.25 m

0.40 m 0.45 m

1

4.90 m

3.70 m

200 Kg/m3

1 1 1 1 1 1

4.90 m 7.00 m 0.30 m 4.90 m 3.70 m 4.90 m

3.70 m 0.15 m 0.25 m 3.70 m 0.25 m 0.25 m

300 Kg/m2 1200 Kg/m3 2400 Kg/m3 100 Kg/m2 2400 Kg/m3 2400 Kg/m3

1

4.90 m

3.70 m

200 Kg/m3

1 1 1 1 1

4.90 m 0.30 m 3.70 m 4.90 m 3.70 m

3.70 m 0.25 m 0.25 m 0.25 m 4.90 m

350 Kg/m2 2400 Kg/m3 2400 Kg/m3 2400 Kg/m3 100 Kg/m2

1

3.70 m

4.90 m

2.80 m 2.60 m 0.40 m 0.45 m

2.60 m 0.40 m 0.45 m

2400 Kg/m3 2400 Kg/m3

59 Kg/m2

OBSERVACION: El valor de los pesos unitarios, y las sobrecargas se han sacado deacuerdo al R.N.E. E 20 PG=

CM + CV

PG=

###

Hallamos el P (Carga debido al sismo) deacuerdo a la ubicacion de la columna, LA COLUMNA SE UBICA EN E P= n=

1.10 PG 0.25

P=

65650.28 Kg

Valores para reemplazar en la ecuacion

b x D= 937.86 cm2 b= 0.25 cm D= 0.30 cm Nosotros por seguridad asumiremos: b=D= 0.25 x 0.30

ONAMIENTO DE COLUMNAS

D= Dimension de la seccion en la direccion del analisis sismico de la columna b= La otra dimension de la seccion de la columna P= Carga total que soporta la columna (ver tabla) n= Valor que depende del tipo de columna (ver tabla) fc= resistencia del concreto a compresion simple

Tabla de Valores: P y n

MNA CENTRADA

P = 1.10 PG n = 0.30 P = 1.10 PG n = 0.25 P = 1.25 PG n = 0.25 P = 1.50 PG n = 0.20

AREA TRIBUTARIA MAYOR

os el metrado de carga correspondiente a la columna

Peso por estructura

4169.90 Kg 3578.40 Kg 468.00 Kg 1813.00 Kg

PESO TOTAL

13655.30 Kg

3626.00 Kg

5439.00 Kg 3477.60 Kg 468.00 Kg 1813.00 Kg

17034.60 Kg

17034.60 Kg 888.00 Kg 1323.00 Kg 3626.00 Kg

5439.00 Kg 3528.00 Kg 468.00 Kg 1813.00 Kg 888.00 Kg 1323.00 Kg

17085.00 Kg

3626.00 Kg

6345.50 Kg 468.00 Kg 888.00 Kg 1323.00 Kg 1813.00 Kg

11907.17 Kg

1069.67 Kg

obrecargas se han sacado deacuerdo al R.N.E. E 20

cacion de la columna, LA COLUMNA SE UBICA EN EL EXTREMO DEL PORTICO entonces: Valores para reemplazar en la ecuacion 1

ANALISIS SISMICO ESTATICO DEL EDIFICIO. 1. PARAMETROS SISMORESISTENTES DEL EDIFICIO. A.) FACTOR DE ZONA son 4 zonas sísmicas.

-

El edificio se encuentra ubicado en el Distrito de Yanacancha, en la Ciudad de Cerro de Pasco; Por lo tanto la Zona de análisis sísmico será: ZONA 2:

0.25

B.) FACTOR DE SUELO Deacuerdo a los estudios geotecnicos se presenta un suelo con resistencia > 2kg/cm2 y es un suelo MUY RIGIDO F. SUELO=

S1

Parametros de sitio S, TL, Tp

Deacuerdo a la tabla : S= Tp= TL= B.) FACTOR DE USO La edificacion es una UNIVERSIDAD la cual es de: F. USO:

1 0.4 2.5

CATEGORIA A 1.5

C.) Sistemas Estructurales y Coeficiente Básico de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (R0)

Deacuerdo a la tabla : CONCRETO ARMADO - PORTICOS Ro= 8 D.) REGULARIDAD ESTRUCTURAL Vemos en el plano que la estructura es regular tanto enPLANTA como en ELEVACION por tal motivo: Ia= Ip=

1 1

E.) COEFICIENTE DE REDUCCION DE FUERZAS SISMICAS ( R )

R=

8

F:)EXCENTRICIDAD ACCIDENTAL 1- 5 PISO

TECHO

Distancia y= Distancia x= ex= ey=

15.00 m 23.00 m 1.15 m 0.75 m

7.5 11.5 12.65 8.25

Distancia y= Distancia x= ex= ey=

15.00 m 12.15 m 0.61 m 0.75 m

7.5 6.075 6.6825 8.25

G:) PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION donde:

CT=

35

hn= T=

23.20 m

0.66

H:) FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA ( C )

Tp < T < TL C=

1.51

I:) FUERZA CORTANTE EN LA BASE Z= U=

0.25 1.5

C= S= R= 0.189

1.51 1 8 >

0.125

OKEY

anto la Zona de

Porticos sin muros de corte

METRADO DE CARGAS VIGA 103 - 1° NIVEL HASTA EL 5° NIVEL Ancho Trib 4.63 m CARGA MUERTA Descripcion B H Peso Especif Total Peso Aligerado 4.63 m 350 Kg/m2 1621 Piso Terminado 4.63 m 100 Kg/m2 463 Tabiqueria 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

CARGA VIVA B H 4.63 m 4.63 m 4.63 m 4.63 m 4.63 m 4.63 m

Peso Especif Total 250 Kg/m2 1158 250 Kg/m2 1158 250 Kg/m2 1158 250 Kg/m2 1158 300 Kg/m2 1389 300 Kg/m2 1389

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 103 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Ancho Trib 4.63 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 4.63 m 350 Kg/m2 1621 Kg/m 4.63 m 100 Kg/m2 463 Kg/m TOTAL ###

CARGA VIVA Descripcion B H Carga de Nieve - Pendiente > 3° 4.63 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 273 Kg/m

VIGA 102 - 1° NIVEL HASTA EL 5° NIVEL Ancho Trib 7.20 m CARGA MUERTA Descripcion B H Peso Especif Total Peso Aligerado 7.20 m 350 Kg/m2 2520 Piso Terminado 7.20 m 100 Kg/m2 720 Tabiqueria 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

CARGA VIVA B H 7.20 m 7.20 m 7.20 m 7.20 m 7.20 m 7.20 m

Peso Especif Total 250 Kg/m2 1800 250 Kg/m2 1800 250 Kg/m2 1800 250 Kg/m2 1800 300 Kg/m2 2160 300 Kg/m2 2160

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 102 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Ancho Trib 7.20 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 7.20 m 350 Kg/m2 2520 Kg/m 7.20 m 100 Kg/m2 720 Kg/m TOTAL ###

CARGA VIVA Descripcion B H Carga de Nieve - Pendiente > 3° 7.20 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 425 Kg/m

VIGA 101 - 1° NIVEL HASTA EL 5° NIVEL Ancho Trib 3.18 m CARGA MUERTA Descripcion B H Peso Especif Total Peso Aligerado 3.18 m 350 Kg/m2 1113 Piso Terminado 3.18 m 100 Kg/m2 318 Tabiqueria 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

CARGA VIVA B H 3.18 m 3.18 m 3.18 m 3.18 m 3.18 m 3.18 m

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Peso Especif Total 250 Kg/m2 795 250 Kg/m2 795 250 Kg/m2 795 250 Kg/m2 795 300 Kg/m2 954 300 Kg/m2 954

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

Ancho Trib 3.18 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 0.40 m 0.50 m 2400 Kg/m3 480 3.18 m 350 Kg/m2 1113 3.18 m 100 Kg/m2 318 TOTAL

Kg/m Kg/m Kg/m ###

VIGA 101 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Propio Peso Aligerado Piso Terminado

CARGA VIVA Descripcion B H Carga de Nieve - Pendiente > 3° 3.18 m

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado Tabiqueria

Peso Especif Total 59 Kg/m2 188 Kg/m

VIGA 104 - 1° - 5° NIVEL Ancho Trib 3.33 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 3.33 m 350 Kg/m2 1166 Kg/m 3.33 m 100 Kg/m2 333 Kg/m 3.10 m 280 Kg/m2 868 Kg/m

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

CARGA VIVA B H 3.33 m 3.33 m 3.33 m 3.33 m 3.33 m 3.33 m

TOTAL

###

Peso Especif Total 250 Kg/m2 833 250 Kg/m2 833 250 Kg/m2 833 250 Kg/m2 833 300 Kg/m2 999 300 Kg/m2 999

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 104 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Descripcion 1° PISO - Oficinas

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado Tabiqueria

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

Ancho Trib 3.33 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 3.33 m 350 Kg/m2 1166 Kg/m 3.33 m 100 Kg/m2 333 Kg/m TOTAL ### CARGA VIVA B H 3.33 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 196 Kg/m

VIGA 105 - 1° HASTA 5° NIVEL Ancho Trib 5.78 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 5.78 m 350 Kg/m2 2023 5.78 m 100 Kg/m2 578 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL CARGA VIVA B H 5.78 m 5.78 m 5.78 m 5.78 m 5.78 m 5.78 m

Peso Especif Total 250 Kg/m2 1445 250 Kg/m2 1445 250 Kg/m2 1445 250 Kg/m2 1445 300 Kg/m2 1734 300 Kg/m2 1734

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 105 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Ancho Trib 5.78 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 5.78 m 350 Kg/m2 2023 Kg/m 5.78 m 100 Kg/m2 578 Kg/m TOTAL ###

Descripcion 1° PISO - Oficinas

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado Tabiqueria

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

CARGA VIVA B H 5.78 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 341 Kg/m

VIGA 106- 1° HASTA 5° NIVEL Ancho Trib 5.50 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 5.50 m 350 Kg/m2 1925 5.50 m 100 Kg/m2 550 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL CARGA VIVA B H 5.50 m 5.50 m 5.50 m 5.50 m 5.50 m 5.50 m

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Peso Especif Total 250 Kg/m2 1375 250 Kg/m2 1375 250 Kg/m2 1375 250 Kg/m2 1375 300 Kg/m2 1650 300 Kg/m2 1650

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

Ancho Trib 5.50 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 0.60 m 0.60 m 2400 Kg/m3 864 5.50 m 350 Kg/m2 1925 5.50 m 100 Kg/m2 550 TOTAL

Kg/m Kg/m Kg/m ###

VIGA 106 - 6° NIVEL

Descripcion Peso Propio Peso Aligerado Piso Terminado

Descripcion 1° PISO - Oficinas

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado Tabiqueria

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas

CARGA VIVA B H 5.50 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 325 Kg/m

VIGA 107- 1° HASTA 4° NIVEL Ancho Trib 5.43 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 5.43 m 350 Kg/m2 1901 5.43 m 100 Kg/m2 543 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL CARGA VIVA B H 5.43 m 5.43 m

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Peso Especif Total 250 Kg/m2 1358 Kg/m 250 Kg/m2 1358 Kg/m

3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

5.43 5.43 5.43 5.43

m m m m

250 250 300 300

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

1358 1358 1629 1629

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 107 - 5° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Descripcion 1° PISO - Oficinas

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado Tabiqueria

Descripcion 1° PISO - Oficinas 2° PISO - Oficinas 3° PISO - Aula 4° PISO - Aula 5° PISO - Laboratorio 6° PISO - Laboratorio

Ancho Trib 5.43 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 5.43 m 350 Kg/m2 1901 Kg/m 5.43 m 100 Kg/m2 543 Kg/m TOTAL ### CARGA VIVA B H 5.43 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 320 Kg/m

VIGA 108 - 1° HASTA 4° NIVEL Ancho Trib 2.98 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 2.98 m 350 Kg/m2 1043 2.98 m 100 Kg/m2 298 3.10 m 280 Kg/m2 868 TOTAL CARGA VIVA B H 2.98 m 2.98 m 2.98 m 2.98 m 2.98 m 2.98 m

Peso Especif Total 250 Kg/m2 745 250 Kg/m2 745 250 Kg/m2 745 250 Kg/m2 745 300 Kg/m2 894 300 Kg/m2 894

Kg/m Kg/m Kg/m ###

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

VIGA 108 - 5° NIVEL

Descripcion Peso Aligerado Piso Terminado

Descripcion 1° PISO - Oficinas

Ancho Trib 2.98 m CARGA MUERTA B H Peso Especif Total 2.98 m 350 Kg/m2 1043 Kg/m 2.98 m 100 Kg/m2 298 Kg/m TOTAL ### CARGA VIVA B H 2.98 m

Peso Especif Total 59 Kg/m2 176 Kg/m