Estructuras y Cargas

14-2-2015

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS

ESTRUCTURALES ESTRUCTURAS Y CARGAS

- WORKING ADULT- INGENIERA CIVIL

Esa Samaniego Melo

Docente

Julio Cesar Jeri Vertiz

INDICE INDICE .................................................................................................................................... 2

1. DESCRIPCIN DEL PROYECTO ............................................................................................... 1

1.1 GENERALIDADES ............................................................................................................ 1

2. SISTEMA ESTRUCTURAL ........................................................................................................ 1

2.1 DESCRIPCIN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL................................................................... 1

2.2 DESCRIPCIN DE LOS MATERIALES ESTRUCTURALES ................................................... 1

2.2.1 CONCRETO ARMADO .................................................................................................... 1

MATERIALES. ............................................................................................................................. 1

2.2.2 ALBAILERIA. ................................................................................................................. 2

3. ESTRUCTURACIN ................................................................................................................. 3

3.1 CRITERIO SSMICO ......................................................................................................... 3

4. PRE DIMENSIONAMIENTO .................................................................................................... 3

4.1 PRE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS ................................................................... 3

4.2 PRE DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS ............................................................................ 6

4.3 PRE DIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ............................................................................ 8

4.4 PRE DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACIN (ASUMIR ZAPATAS AISLADAS DE

60CM DE PERALTE) .................................................................................................................... 9

4.5 PRE DIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS .................................................................. 10

5. CARGAS ............................................................................................................................... 11

5.1 Normativa a utilizar ..................................................................................................... 11

5.2 Metrado de carga muerta ........................................................................................... 11

5.3 Metrado de carga viva ................................................................................................. 13

6. ALBAILERA ........................................................................................................................ 13

6.1 Realizar una revisin de la densidad de muros los muros considerando que el sistema

es de albailera confinada (no estructurar solo revisar). ...................................................... 13

7. ANEXOS ............................................................................................................................... 16

7.1 Planos en planta de vigas y columnas ......................................................................... 16

7.2 Planos en planta de cimentaciones ............................................................................. 16

1 | UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE WORKING ADULT SEDE LIMA NORTE

1. DESCRIPCIN DEL PROYECTO

1.1 GENERALIDADES

La presente memoria describe las caractersticas del proyecto RESTAURANTE, de propiedad del Sr. Vargas Villacorta, Gerson. El proyecto est conformado por una edificacin de 3 pisos.

El proyecto se encuentra ubicado en el departamento de Hunuco a 1800 msnm.

Pertenece a la Zona 2 y tiene un factor Z de 0.3 El tipo de suelo es S2 (Suelo intermedio) La capacidad portante: Arenas con grava mal graduada (SP)

medianamente compactada. La edificacin tiene las siguientes caractersticas.

Longitud de largo. : 11.00 m Longitud de ancho. : 6.50 m Altura de piso a techo (Npt). : 2.60 m

2. SISTEMA ESTRUCTURAL

2.1 DESCRIPCIN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

El planteamiento estructural se basa en un sistema APORTICADO el cual estar construido por zapatas aisladas y/o combinadas interconectadas por medio de vigas de conexin. Se empleara adems columnas y vigas peraltadas de concreto armado

2.2 DESCRIPCIN DE LOS MATERIALES ESTRUCTURALES

2.2.1 CONCRETO ARMADO

Es el concreto que contiene en su interior una armadura de refuerzo, ambos trabajan en conjunto para poder soportar las diversas cargas como el peso propio, carga de servicio, vientos y fuerza de sismo.

MATERIALES.

Cemento.

Se podr emplear cemento portland tipo I, salvo que se indique lo contrario en los planos. El cemento usado cumplir con las normas ASTM- C-150 y los requisitos de las especificaciones ITINTEC pertinentes. Agua


Deber ser agua potable, limpia y libre de sustancias perjudiciales, tales como aceites, lcalis, sales y materiales orgnicos u otras sustancias que pueden perjudicar al concreto o al acero. Agregados. Los agregados debern cumplir con las especificaciones de agregados para concreto ITINTEC 400.037 y ASTM C-33, excepto los agregados que aunque no cumplan con estas, hayan demostrado por servicios o por pruebas especiales que producen con un concreto de resistencia y durabilidad adecuadas. El tamao mximo de los agregados no deber ser mayor que: 1/5 la menor dimensin entre las caras de las formas (encofrados) 1/3 de la altura de la losa del esparcimiento mnimo entre las varillas individuales de refuerzo o paquetes de barras. Agregado Fino: El agregado fino ser arena natural limpia, de grano resistente y duro. La materia orgnica se controlara por el mtodo ASTM C-17. Agregado grueso: el agregado grueso ser grava o piedra, ya sea en su estado natural, triturada o partida de grano compacto y de calidad dura. Debe ser limpio, libre de polvo, materia orgnica, gruesa u otras sustancias perjudiciales. Hormign: es una mezcla uniforme de agregado fino y agregado grueso. Deber ser bien graduada entre las mallas 100 y la malla 2 y limpio de materiales orgnicas u otras sustancias perjudiciales. Aditivos. se podr utilizar aditivos que cumplan con las especificaciones de la forma ITINTEC 339.0086 para modificar las propiedades del concreto en tal forma que lo hagan ms adecuados para las condiciones de trabajo, para tal fin, el uso deber tener aprobacin del inspector o proyectista.

2.2.2 ALBAILERIA.

Tipo de unidades de albailera. Sern de fabricacin industrial (no hecho a mano) y correspondern al tipo IV macizo (mx. % de huecos = 25), con una resistencia caracterstica mnima de ladrillo Fb = 150 kg/cm2 medida sobre el rea bruta.

Resistencia caracterstica de los muros.

Los muros tendrn una resistencia caracterstica de Fm de 65 kg/cm2.


3. ESTRUCTURACIN

3.1 CRITERIO SSMICO

En base al sistema aporticado se considera un conjunto estructural que interacta con la finalidad de absorber los cortes, la fuerza ssmica e impedir deformaciones en ambas direcciones.

Los techos sern de losa aligeradas y macizas (en escaleras) armadas en el sentido de menor luz y tendr un peralte de 20 cm, por ser las luces libres menores a los 5.80 m. las mismas que llevaran armaduras suficientes para actuar como un diafragma capas de distribuir uniformemente las fuerzas horizontales provenientes de los sismos.

Se utilizaran las columnas que conforman los prticos de las tabiqueras, de tal manera que se eviten fallas en las estructuras, sean por distintos fenmenos estructurales como columnas cortas o pisos blandos. Dichas tabiqueras contaran con su respectivo confinamiento, unidas a la losa mediante dowells.

Las dimensiones de las columnas se detallan en el cuadro de columnas respectiva. Estos valores han sido adoptados luego de hacer la verificacin segn las cargas de servicio que afectan cada uno de ellos, sin modificar las condiciones arquitectnicas de edificacin

Finalmente diremos que se tiene el criterio de dotar a la estructura con elementos (columnas y vigas) que brinden rigidez en ambos sentidos (XX YY) para contrarrestar la distribucin de las fuerzas ssmicas en funcin de la rigidez lateral.

Todo lo anteriormente descrito hace que todo el sistema trabaje como una estructura en que al producirse un asentamiento estos sern uniformes.

4. PRE DIMENSIONAMIENTO

4.1 PRE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

METRADO DE CARGAS

CARGAS MUERTAS.

PESO ALIGERADO: 300 Kg/m2

TABIQUERIA: 122.38 Kg/m2

ACABADO: 100 Kg/m2

PESO DE VIGAS: 100 Kg/m2 (asumido)

PESO DE COLUMNA: 100 Kg/m2 (asumido)

CARGAS VIVAS SOBRE CARGA

(restaurante): 400 kg/m2

CARGAS POR PISO

P. MUERTO + P. VIVA: 1222.38 Kg/m2


REAS TRIBUTARIAS


4.2 PRE DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

Se tiene que considerar la accin de cargas de gravedad y de sismo. Hay criterios prcticos, que de alguna manera, toman en cuenta la accin de combinar cargas verticales y de sismo.

H= L/10 (criterio practico frente a sismos). B minimo = 25 cm


4.3 PRE DIMENSIONAMIENTO DE LOSAS

El redimensionamiento de las losas aligeradas podr ser pre dimensionado considerando los siguientes criterios:

S/C mxima =400 Kg/m2

CRITERIO DE DISEO DE LOSA ALIGERADA

L/20

H(cm) Luz (m)

17 4

20 4.00-5.5

25 5.00 - 6.50

30 6.00 -7.50

LOSAS ALIGERADA

L Largo L Ancho H Largo

H Ancho H redondeado

A1 3.00 2.55 0.15 0.13 0.20

A2 4.55 3.20 0.23 0.16 0.20

A3 5.70 3.05 0.29 0.15 0.20

A4 2.85 2.40 0.14 0.12 0.20

CRITERIO DE DISEO DE LOSA MACIZA

h= L/30

H (cm) Luz (m)

12.5 4

15 -17 4 -5.5

20 5.6 - 6.5

25 6.5 - 7.5

LOSAS ALIGERADA

L Largo L Ancho H Largo

H Ancho H redondeado

A5 1.70 1.15 0.06 0.04 13.00

A6 1.40 0.45 0.05 0.02 13.00


4.4 PRE DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACIN (ASUMIR ZAPATAS

AISLADAS DE 60CM DE PERALTE)

DATOS

qs 3 Kg/cm2

Yt 1700 Kg/m3 0.0017 kg/cm3

Yc 2400 Kg/m3 0.0024 kg/cm3

ht 30 cm

hc 60 cm

S/C 500 kg/m2 0.05 kg/cm2

Piso concreto 10 cm

qsn=qs --Yt*ht Yc*Hc -- PisoConcreto*hc -- S/C

qsn= 2.731

Area= CARGA DE SERVICIO

qsn

COLUMNA CARGAS DE

AREA DIMENSION DIMENSIONES ZAPATAS SERVICIO

C-1 6087.4524 2229.02 47 50X50 Z-1

C-2 17125.5438 6270.8 79 80X80 Z-2

C-3 9791.2638 3585.23 60 60X60 Z-3

C-4 24459.8238 8956.36 95 100X100 Z-4

C-5 27686.907 10138.01 101 100X100 Z-5


C-6 25266.5946 9251.77 96 100X100 Z-6

C-7 17125.5438 6270.8 79 80X80 Z-7

C-8 32930.9172 12058.19 110 110X110 Z-8

C-9 15255.3024 5585.98 75 80X80 Z-9

C-10 20169.27 7385.31 86 100X100 Z-10

C-11 24643.1808 9023.5 95 100X100 Z-11

C-12 12871.6614 4713.17 69 70X70 Z-12

4.5 PRE DIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS

Ln Ln/20 Ln/25 Eleccion

1.65 0.08 0.07 0.15


PASO: 25

CONTRAPASO: 17

t: 15

COS a= 0.83

Hm= 26.638

PESO POR ml 575.3808 Kg/ml

PESO POR ml (acabado)

90 Kg/ml

PESO TOTAL 665.3808 Kg/ml

5. CARGAS

5.1 Normativa a utilizar

Normas aplicables. Para el anlisis y diseo de la edificacin se utilizaron los siguientes cdigos y norma:

Reglamento nacional de construcciones del Per. Norma de cargas: E 020 RNC. Norma de diseo ssmico resistente: E 030 RNC. Norma de suelo y cimentacin: E 050 RNC. Norma peruana de concreto armado: E 060 RNC. Norma de albailera: E -070 RNC.

5.2 Metrado de carga muerta

METRADOS DE CARGAS MUERTAS

PESO ALIGERADO:

PESO ESPECIFICO PISOS CANTIDAD AREA ALTO PESO

A-1 300 Kg/m2 3 1 7.65 1 6885

A-2 300 Kg/m2 3 1 14.56 1 13104

A-3 300 Kg/m2 3 1 17.38 1 15642

A-4 300 Kg/m2 3 1 5.67 1 5103

A-5 300 Kg/m2 3 1 2.55 1 2295

A-6 300 Kg/m2 3 1 0.63 1 567

TABIQUERIA:


122.38 Kg/m3 3 1 71.5 1 26250.51


ACABADO:


100 Kg/m3 3 1 71.5 1 21450

PESO DE VIGAS:


VP-1 2400 Kg/m3 3 1 1.425 0.6 6156

VP-2 2400 Kg/m3 3 1 0.75 0.5 2700

VP-3 2400 Kg/m3 3 1 1.0125 0.5 3645

VP-4 2400 Kg/m3 3 1 0.35 0.5 1260

VP-5 2400 Kg/m3 3 1 0.75 0.5 2700

VP-6 2400 Kg/m3 3 1 0.325 0.5 1170

VP-7 2400 Kg/m3 3 1 1.0125 0.5 3645

VP-8 2400 Kg/m3 3 1 1.1375 0.5 4095

VA-1 2400 Kg/m3 3 1 0.7625 0.5 2745

VA-2 2400 Kg/m3 3 1 0.675 0.5 2430

VA-3 2400 Kg/m3 3 1 0.675 0.5 2430

VA-4 2400 Kg/m3 3 1 0.675 0.5 2430

VA-5 2400 Kg/m3 3 1 0.6375 0.5 2295

VA-6 2400 Kg/m3 3 1 0.8 0.5 2880

VA-7 2400 Kg/m3 3 1 0.6375 0.5 2295

VA-8 2400 Kg/m3 3 1 0.8 0.5 2880

PESO DE COLUMNA:


C-1 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-2 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-3 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-4 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-5 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-6 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-7 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-8 2400 Kg/m3 3 1 0.075 2.1 1134

C-9 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-10 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-11 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

C-12 2400 Kg/m3 3 1 0.0625 2.1 945

TOTAL CARGAS MUERTAS: 148581.51

CARGAS VIVAS


PESO

ESPECIFICO PISOS CANTIDAD

AREA ALTO PESO

PRIMER PISO

S/C RESTAURANTE 400 Kg/m2 1 1 71.5 1 28600

SEGUNDO PISO


TERCER PISO


TOTAL PESO VIVO 85800

CM - TOTAL + CV - TOTAL: 234381.51

5.3 Metrado de carga viva

6. ALBAILERA

6.1 Realizar una revisin de la densidad de muros los muros

considerando que el sistema es de albailera confinada (no

estructurar solo revisar).

Factor de zona Z(2) 0.3

Categora de edificacin U(restaurante) 1

Parmetro de Suelo S (S2) 1.2

Nmero de pisos N (3 pisos) 3

Lt >= 0.0193

MURO Longitud (m)

Espesor (m) MURO

Longitud (m)

Espesor (m)

X-1 0.55 0.13 Y-1 9.45 0.13

X-2 0.55 0.13 Y-2 0.3 0.13

X-3 3.05 0.13 Y-3 2.325 0.13

X-4 0.5 0.13 Y-4 0.65 0.13

X-5 3.6 0.13 Y-5 0.65 0.13

X-6 2.65 0.13 Y-6 0.8 0.13

X-7 2.65 0.13 Y-7 0.9 0.13

X-8 0.6 0.13 Y-8 1.05 0.13

X-9 3.1 0.13 Y-9 5.05 0.13

X-10 2.05 0.13 Y-10 4.55 0.13


Area en X 2.509

Area en Y 3.34425

0.0193


7. ANEXOS

7.1 Planos en planta de vigas y columnas

7.2 Planos en planta de cimentaciones

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