PROYECTO FINAL – DATA ESTRUCTURAL

ZAIRA ZAMARI GONZÁLEZ SUAREZ COD:1111281

ING. CARLOS HUMBERTO FLOREZ GONGORA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIA

PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERIA CIVILGEOTECNIA III 1110804-C

19.09.2014

1. DE LA DATA ESTRUCTURAL

1.1. Análisis estructural completo según NSR10 de la edificación.

Dado que el proyecto será realizado en las ciudad de San José de Cúcuta, este presenta unos parámetros sísmicos estipulados por la norma sismo resistente 2010 como una zona de amenaza sísmica alta (DES). Para la cual tienen valores como Aa = 0.35 Y Av= 0.30.

El análisis estructural es realizado a través del software SAP-2000.El material utilizado para los elementos de la vigueteria y pórticos resistentes a momento es concreto reforzado con una resistencia a la comprensión de f´c=28MPa peso unitario de 24KN/m3, Modulo de Elasticidad calculado como Ec= 4700√ f ´ c = (24870062,32 Kpa).

La edificación a construir es esencial la cual pertenece al Grupo de uso IV establecido en la NSR-10, entre los cuales, el primero tendrá cuatro entrepisos y una cubierta; el segundo tendrá cinco entrepisos y una cubierta; el tercero tendrá seis entrepisos y una cubierta; el cuarto tendrá siete entrepisos y una cubierta; y el quinto tendrá ocho entrepisos y una cubierta. El espaciamiento entre columnas será de 5,50 mt y la altura del entrepiso será de 3,50 mt.

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

De acuerdo al Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente 2010 (NSR10), numeral C21.6.1.1. Se establece que la sección mínima de columnas para pórticos pertenecientes al sistema de disipación de energía especial (DES) como 0.30m x 0.30.

Para el presente proyecto las dimensiones iníciales son de 45cm x 45cm excediendo las mínimas para la zona del edificio.

2

PORTICOS EJES LITERALES: A, B, C, D, E, F.

Figura 1.Vigueta literal

Figura 2.Pórtico literal

3

PORTICOS EJES NUMERICOS: 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Figura 3.Vigueta numeral

Figura 4. Pórtico numeral

4

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS Y VIGAS

Según tabla CR.9.5 obtenemos las dimensiones de vigas y losas para la edificación. Para este proyecto se tomara como elemento vigas o losas nervadas en una dirección. La placa a construir será una placa aligerada armada en una dirección, con casetón de madera removible por lo tanto este elemento no se tendrá en cuenta a la hora de determinar la carga muerta.

VIGUETA DE ENTREPISO Y CUBIERTA

Figura 5.Vigueta numeral

1. Un apoyo continuo

h=5,50m12

h=0,45m

2. Ambos apoyos continuos

h=5,50m14

h=0,39m

5

Se escoge la altura mayor para la placa de las dos anteriormente halladas

h=0,45m

ALTURA DE LA LOSA ALIGERADA: 0,45 MT

SECCION DE LA VIGA: 0,45 m* 0,45 m

Figura 6. Sección de la viga

SECCION DE LA COLUMNA: 0,30m * 0,30m

Figura 7. Sección de la columna

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS Y VIGAS

6

El ancho de las nervaduras se establece como la dimensión mínima establecida en C.8.13.2. (NSR10). Como se muestra a continuación:

bwsup≥ 100 mm bwprom≥ 80 mm 5 bw ≥ h placa

bw≥ 0,455

bw≥0,09

bw=0,12m

La aferencia establecida en el inciso C.8.13.3 de la NSR-10 para losas nervadas en una dirección, la separación máxima entre nervios, medida centro a centro, no puede ser mayor que 2.5 veces el espesor total de la losa, sin exceder 1.20 m.

Af ≤2,5h placa

Af ≤2,5∗0,45m

Af ≤1,125m

Af=0,72m

Espesor de la loseta superior: Se establece de acuerdo con C.8.13.6.1 (NSR10).

e loseta= 112Sl

e loseta= 112

∗0,60m

eloseta=0,05m

7

SECCION DE LA PLACA

Figura 8. Sección de la placa

PLACA DE ENTREPISO

ANALISIS DE CARGA

Carga Muerta

-Loseta

e∗ρconcreto

0,05mt∗24 KNm3

1,20 KNm2

-Nervio

8

b∗h∗ρconcretoA f

0,12m∗0,40m∗24 KNm3

0,72m

1,6 KNm2

-Acabado Superior

Baldosa cerámica 20 mm sobre 12 mm de mortero

0,8 KNm2

-Acabado Inferior

Pañete en yeso o concreto

0,25 KNm2

-Particiones Internas o muros divisorios (150mm)

2,5 KNm2

Carga muerta D=6 ,35 KNm2

Carga viva

Tipo de edificación: Edificación esencial Grupo de uso IV

9

Carga viva L=4,0KNm2

Carga de diseño

q=1,2D+1,6 L

q=1,2(6,35 KNm2 )+1,6(4,0 KNm2 )q=14 ,02 KN

m2

Carga que va sobre las viguetas

-Carga muertaw=D∗A f

w=6,35 KNm

∗0,72m

w=4,57 KNm

Figura 9. Reacciones de carga muerta sobre la vigueta de placa de entrepiso

10

-Carga viva

w=L∗A f

w=4,0 KNm

∗0,72m

w=2,88 KNm

Figura 10. Reacciones de carga viva sobre la vigueta de placa de entrepiso

-Carga mayorada

W=q∗Af

W=14,02 KNm2

∗0,72m

W=10,09 KNm

11

Figura 11. Reacciones de carga mayorada sobre la vigueta de placa de entrepiso

PLACA DE CUBIERTA

ANALISIS DE CARGA

Carga Muerta

-Loseta e∗ρconcreto

0,05mt∗24 KNm3

1,20 KNm2

-Nervio

b∗h∗ρconcretoA f

0,12m∗0,40m∗24 KNm3

0,72m

1,6 KNm2

-Acabado Superior

12

Membrana impermeable, bituminosa: superficie lisa

0,10 KNm2

-Acabado Inferior

Pañete en yeso o concreto

0,25 KNm2

Carga muerta D=3 ,15 KNm2

Carga viva

Tipo de edificación: Edificación esencial Grupo de uso IV

Carga viva L=4,0KNm2

Carga de diseño

q=1,2D+1,6 L

q=1,2(3,15 KNm2 )+1,6(4,0 KNm2 )q=10,18 KN

m2

Carga que va sobre las viguetas

13

-Carga muertaw=D∗A f

w=3,15 KNm

∗0,72m

w=2,268 KNm

Figura 12. Reacciones de carga muerta sobre la vigueta placa de cubierta

-Carga viva

w=L∗A f

w=4,0 KNm

∗0,72m

w=2,88 KNm

Figura 13. Reacciones de carga viva sobre la vigueta placa de cubierta

14

-Carga mayorada

W=q∗Af

W=10,18 KNm2

∗0,72m

W=7,33 KNm

Figura 14. Reacciones de carga mayorada sobre la vigueta placa de cubierta

PESO PROPIO DE LA VIGAS

De entrepiso y Cubierta:

P=(0.45m∗0.45m∗24 KNm3 )∗1,6

P=7,776 KNm

15

PESO DE MUROS A LOS COSTADOS

NOTA: Estos pesos se van a tener en cuenta en los pórticos numéricos 1 y 6, y en

los pórticos literales A Y F.

Material: Bloque de arcilla más mortero más acabado (sin pañetar)

Espesor de muro: 100mm

Tabla 1. Peso de muros a los costados

# DE PISO H DE PISO SIN CONTAR LA

PLACA(m)

DENSIDAD DEL MATERIAL

(KN/m2)

CARGA(KN/m)

1 3.05 1.3 3,965

2 3.05 1.3 3,965

3 3.05 1.3 3,965

4 3.05 1.3 3,965

5 3.05 1.3 3,965

NOTA: La carga de los muros de los costados en el primer piso es soportada o va

directamente sobre el suelo por eso no se tiene en cuenta en ninguno de los

pórticos de la estructura.

POR CARGA VIVA

PORTICOS LITERALES

Figura 15. Pórtico literal por carga viva

16

PORTICO A y F

W 1=( 6,25KN0,72m )+(7,776 KNm )=16,46 KNmW 2=( 6,25KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=20,42 KNm

PORTICO B y E

W 1=(17,92 KN0,72m )+(7,776 KNm )=32,66 KNmW 2=( 17,92KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=36,63 KNm

PORTICO C y D

17

W 1=(15,42KN0,72m )+(7,776 KNm )=29,19 KNmW 2=( 15,42KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=33,16 KNm

PORTICOS NUMERICOS

Figura 16. Pórtico numeral por carga viva

18

PORTICO 1, 6

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNmW 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )+(7,776 KNm )=8,82 KNm

PORTICO 2, 3, 4, 5

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNmW 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )=4,86 KNm

POR CARGA MUERTA

19

PORTICOS LITERALES

Figura 17. Pórtico literal por carga muerta

PORTICO A y F

W 1=( 4,42KN0,72m )+(7,776 KNm )=14,60 KNmW 2=( 9,92KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=25,51 KNm

PORTICO B y E

W 1=(14,11KN0,72m )+(7,776 KNm )=27,37 KNmW 2=( 28,44 KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=51,24 KNm

20

PORTICO C y D

W 1=(12,14 KN0,72m )+(7,776 KNm )=24,64 KNmW 2=( 24,47KN0.72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=45,72 KNm

PORTICOS NUMERICOS

Figura 18. Pórtico numérico por carga muerta

PORTICO 1, 6

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNmW 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )+(7,776 KNm )=8,82 KNm

21

PORTICO 2, 3, 4, 5

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNmW 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )=4,86 KNm

POR CARGA MAYORADA

PORTICOS LITERALES

Figura 19. Pórtico literal por carga mayorada

22

PORTICO A

W 1=(15,41KN0,72m )+(7,776 KNm )=29,18 KNmW 2=( 21,9KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=42,16 KNm

PORTICO B

W 1=( 45,62KN0,72m )+(7,776 KNm )=71,14 KNmW 2=( 62,8KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=93,96 KNm

PORTICO C

W 1=( 39,25KN0,72m )+(7,776 KNm )=62,29 KNmW 2=( 54,03KN0.72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=86,78 KNm

PORTICO D

W 1=( 39,25KN0,72m )+(7,776 KNm )=62,29 KNmW 2=( 54,03KN0.72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=86,78 KNm

PORTICO E

W 1=( 45,62KN0,72m )+(7,776 KNm )=71,14 KNm

23

W 2=( 62,8KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=93,96 KNm

PORTICO F

W 1=(15,41KN0,72m )+(7,776 KNm )=29,18 KNmW 2=( 21,9KN0,72m )+(7,776 KNm )+(3,965 KNm )=42,16 KNm

PORTICOS NUMERICOS

Figura 20. Pórtico literal por carga mayorada

PORTICO 1, 6

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNm

24

W 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )+(7,776 KNm )=8,82 KNm

PORTICO 2, 3, 4, 5

W 1=(0,45m∗0,45m)∗(24 KNm3 )=4,86 KNmW 2=(0,45m∗0,45m )∗(24 KNm3 )=4,86 KNm

25

ANEXOS

26

PLANO DE VIGUETERIÍA

27