Predimensionamiento De Elementos Estructurales De Una Edificacion 4a6x3t

INDICE INTRODUCCION RECONOCIMIENTOS CONCEPTOS GENERALES •

DEFINICIONES

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LOSAS DE CONCRETO ARMADO

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PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS

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PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

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PREDIMENSIONAMMIENTO DE COLMUNAS

MEMORIA DE CÁLCULO •

PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA LOSA ALIGERADA

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METRADO DE CARGAS DE UNA LOSA ALIGERADA

•

CALCULO DE MOMENTOS ULTIMOS POR EL METODO DE CROSS

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PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PRINCIPALES

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METRADO DE CARGAS DE VIGAS PRINCIPALES

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PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS SECUNDARIAS

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METRADADO DE CARGAS DE VIGAS SECUNDARIAS

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PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

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PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS

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ANALISIS DE PORTICOS POR EL METODO DE TAKABEYA

RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

El estudiante de Ingeniería civil debe tener conocimiento de la aplicación del Análisis Estructural, del uso de conceptos y métodos desarrollados en los cursos anteriores de la carrera universitaria, y aprender a manejar criterios de diseño aceptables. El presente trabajo se da un resumen de la asignatura de ANALISIS ESTRUCTURAL I, que se imparte a los alumnos de Ingeniería Civil de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, Conceptos Generales obtenidos de una investigación bibliografica y como aspecto principal el Predimensionamiento y Análisis de La Estructura de una Edificación. Para el Predimensionamiento se hará el Metrado de Cargas, considerando los parámetros del Reglamento Nacional de Edificaciones, para una losa Aligerada, Vigas y Escaleras. En los análisis de se empleara el Método De Cross, 3 Momentos y Takabeya. Los esfuerzos y momentos resultantes se diagraman al final de cada cálculo. Pudiéndose se usar para el cálculo de refuerzo, con el previo conocimiento de conceptos que se desarrollan en la asignatura de Concreto Armado Las formulas usadas y coeficientes se podrá encontrar en la bibliografía mencionada más adelante, para acudir a conceptos más amplios sobre el tema.

RECONOCIMIENTOS

Doy las gracias sobre todo a mis padres, quienes son el principal apoyo para que yo pueda estudiar en la universidad, Ellos Proporcionaron el material y me brindaron la comprensión por el tiempo que dedique al presente trabajo. Estoy verdaderamente agradecido con el Ing. Cesar Camargo Najar, Decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Puras, y Docente de la Asignatura de Análisis Estructural I; quien aporto en mi desarrollo del aprendizaje del curso, y me guió para mejorar la calidad de mis conocimientos, mediante sus explicaciones en el Aula. Finalmente un gran reconocimiento a todos mis compañeros del Curso y de los semestres superiores por sus comentarios y sugerencias que me ayudaron a salir de dudas.

CONCEPTOS GENERALES DEFINICIONES: Elementos Estructurales: • Cimentación: Elemento estructural que tiene como función transmitir las acciones de carga de la estructura al suelo de fundación. • Columna: Elemento estructural que se usa principalmente para resistir carga axial de compresión y que tiene una altura de por lo menos 3 veces su dimensión lateral menor • Muro: Elemento estructural, generalmente vertical empleado para encerrar o separar ambientes, resistir cargas axiales de gravedad y resistir cargas, perpendiculares a su plano, provenientes de empujes laterales de suelos o líquidos. • Muro de corte: Elemento estructural usado básicamente para proporcionar rigidez lateral y absorber porcentajes importantes del cortante horizontal sísmico. • Viga: Elemento estructural que trabaja fundamentalmente a flexión. • Losa: Elemento estructural de espesor reducido respecto a sus otras dimensiones usado como techo o piso, generalmente horizontal y armado en una o dos direcciones según el tipo de apoyo existente en su contorno. Usado también como diafragma rígido para mantener la unidad de la estructura frente a cargas horizontales de sismo. • Pedestal: Miembro Vertical en compresión que tiene una relación promedio de altura no soportada a la menor dimensión lateral de tres o menos. • Capitel: Engrosamiento de la losa en su apoyo sobre columnas. • Pilote: Elemento estructural esbelto introducido o vaciado dentro del terreno con el fin de soportar una carga y transferirla al mismo o de compactar el suelo •

Zapata:

Parte de la cimentación de una estructura que reparte y transmite la carga directamente al terreno de cimentación o a pilotes.

Cargas: • Cargas de servicio: Carga prevista en el análisis durante la vida de la estructura (no tiene factores de amplificación). • Carga Factorizada o Carga Amplificada o Carga Última: Carga multiplicada por factores de carga apropiados, utilizada en el diseño por resistencia a carga última (rotura) • Carga Muerta o Carga Permanente o Peso Muerto: Es el peso de lo materiales, dispositivos de servicio, equipos, muebles y otros elementos móviles soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que se supone sean permanentes. • Carga Viva: Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos móviles soportados por la edificación. • Carga Sismo: Fuerza elevada según el Reglamento Nacional de Edificaciones para estimar la acción sísmica sobre una estructura. • Carga de viento: Fuerza exterior elevada según la Norma E.20 CARGAS. Albañilería: • Albañilería o Mampostería: Material compuesto por unidades de albañilería asentadas con mortero. • Albañilería Confinada: Albañilería reforzada de concreto armado en todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería.

• Arriostre: Elemento de refuerzo que cumple la función de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no portantes sujetos a cargas perpendiculares a sus plano • Placa: Muro portante de concreto armado, diseñado de acuerdo a las especificaciones de la Norma Técnica de Edificación E.60. • Tabique: Muro no portante de carga vertical, utilizado para subdividir ambientes o como cierre perimetral.

LOSAS DE HORMIGON ARMADO: Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera dimensión es pequeña comparada con las otras dos dimensiones básicas las cargas que actúan sobre las losas son esencialmente particulares al plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento esta dominado por la flexión. CLASIFICACION DE LAS LOSAS POR EL TIPO DE APOYO: Pueden estar soportadas perimetralmente o interiormente por vigas monolíticas, por vigas de otros materiales, independientes o integradas a la losa; o soportadas por muros de hormigón, muros de mampostería o muros de otro material. •

Losas sustentadas sobre vigas.

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Losas sustentadas sobre muros.

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Losas planas.

Las losas pueden sustentarse directamente sobre columnas llamándose en este caso losas planas, en su forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico, la integración de losa columna es poco confiable, pero pueden utilizarse capiteles y ábacos, para superar parcialmente ese problema.

CLASIFICACION DE LAS LOSAS POR LA DIRECCION DE TRABAJO Si la geometría de la losa y el tipo de apoyo determinan la magnitud esfuerzos en dos direcciones ortogonales, sean comparables, se denominan losas bidireccionales. Si los esfuerzos en una dirección son preponderantes sobre los esfuerzos en la dirección ortogonal, se llaman losas unidireccionales

CLASIFICACION DE LAS LOSAS POR LA DISTRIBUCION INTERIOR DEL HORMIGON Cuando el hormigón ocupa todo el espesor de la losa se llama Losa Maciza, y cuando parte del volumen de la losa es ocupado por materiales más livianos o por espacios vacíos, se le llama Losa Alivianada, Losa Aligerada o Losa Nervada.

PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA LOSA ALIGERADA Las losas nervadas están constituidas por una serie de pequeñas vigas T, llamadas nervaduras o viguetas, unidas a través de una losa de igual espesor que el ala de la viga. Si se prefiere una losa cuya superficie inferior sea uniforme se rellena los espacios vacíos con ladrillos huecos o materiales análogos

El espesor o la altura de la sección de la losa será:

h=

L ; Donde L es la luz libre. 25

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Vigas Principales: Se denomina ejes principales a los ejes donde se apoyara la losa aligerada armada en una dirección; se escoge a estos ejes pues entre ellos tienen la menor distancia va entre si, por que en ella obtenemos momentos flectores de menor valor, y ellos buscamos para ahorrar la cantidad de acero de refuerzo. Vigas Secundarias: Los ejes secundarios denominados así por que no largan la losa, son denominados con números. Las vigas que contienen a estos ejes se les denominan vigas secundarias de arriostre. Ancho de la Viga b = (1/20)x Ancho Tributario Uso Dpto. – Oficinas Garage – Tiendas Deposito s/c (Kg/m²) 250 500 1000 Altura Total “h” L/11 L/10 L/8 PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Para el predimensionamiento de columnas debemos calcular el “Ag” = K∆t así mismo en la figura podemos observar columna central C1, columna externa del pórtico principal C2, columna externa de pórtico secundario C3, Columna de esquema C4. Pasos a seguir: 1.- calcular “Ag” para columnas de 2do y antepenúltimo piso. 2.- determinar los lados de las columnas considerando cuadradas. 3.- calcular las dimensiones de las columnas intermedias considerando las cuadradas. 4.- calcular dimensiones de columnas del primer piso de la siguiente manera: A.- por extrapolación lineal se la altura del primer piso es igual al segundo piso B.- Sumándole 7cm a la del 2do piso si la altura del 1er piso es 1.5 veces la del 2do piso. C.- Por interpolación entre A y B Si la relación de alturas es menor que 1.5 Coeficientes validos de edificios hasta 30 pisos 5.- usan las dimensiones para el penúltimo piso y para el último 6.- cuando coincidan en el 2do y antepenúltimo piso entonces se considera el mayor

RECOMENDACIONES LA UTILIZACION DE PROGRAMAS, AH MEJORADO MUCHO LA EFICIENCIA DEL CALCULO DE ESTRUCTURAS ACORTA BASTANTE EL TIEMPO QUE SE EMPLEA, PERO EL INGENIERO SE AH CONVERTIDO EN UN SIMPLE TECNICO, POR ELLO ES NECESARIO QUE LOS ESTUDIANTES, NO SE OLVIDEN DE LOS CONCEPTOS Y PRINCIPIOS CON LOS QUE HAN SIDO CREADOS LOS PROGRAMAS Y TENER UN MEJOR ENTENDIMIENTO DE ESTOS. EXISTEN MUCHOS METODOS PARA EL PREDIMENSIONAMIENTO DE UNA ESTRUCTURA DE VIVIENDA, ES NECESARIO AMPLIAR AHUN MAS EL CONOCIMIENTO DE ESTOS, DEBIDO A QUE LOS QUE REPASAMOS EN EL PRESENTE TRABAJO TIENE LIMITACIONES EN EL CALCULO DE ESTRUCTURAS DE DIFERENTE CONFIGURACION

BIBLIOGRAFIA DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO (TEODORO E. HAMSEN) DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO (RICARDO YAMASHIRO K.) REINFORCED CONCRETE (BRIAN BOUGHTON) REGLAMENTO NACIONAL NACIONAL DE EDIFICACIONES REINFORCED CONCRETE (BRIAN BOUGTON)