PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADO Consideraciones: a.- La losa es aligerada armada en una sola direccion. b.- Las viguetas se repiten cada 0.40m, por lo que el metrado de cargas se realiza para una vigueta tipica tomando un ancho tributario de 0.40m. c.- Las vigas funcionan como apoyos simples del aligerado. d.- Consideraremos las siguientes cargas: *. CARGA MUERTA (W D) DESCRIPCION PARA 1 NIVEL UNIDADES 300 20 50 370 kgf/m2 P. ALIGERADO P. TEJA INDUSTRIAL P. ACABADO TOTAL CARGA MUERTA = *. CARGA VIVA (W kgf/m2 kgf/m2 L) kgf/m2 100 EDIFICACIONES *. Carga Ultima (Wu) Wu = 1.4·WD + 1.7·W L Wu = = Para Losa Aligerado de 0.20m kgf/m2 Para techos según el articulo 7 del RNE E.020 688.0 kgf/m2 ∗ 8 = 2.7 ∗ = 0.7 ∗ b =0.40 m Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗ *. Espesor de la losa Ubicamos el tramo mas critico Wu (kgf-m) 688 Longitud (L) (m) 4.02 Mo (Kgf-m) 1389.8 13.01 h =d+r , r =2.5 Peralte (h) = Espesor de la losa h = 20cm M (Kgf-m) 972.86 r = espesor de recubrimiento Ø 0.9 f`c (kg/cm2) 210 d (cm) 10.51 2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Para el predimensionamiento de vigas podemos usar las siguientes expresiones. *. Carga Muerta (WD) Para predimensionar las vigas consideramos las siguientes cargas: Peso de Losa Aligerada = Peso por Acabado = Peso de teja Industrial = Peso de la viga = Total Carga Muerta = 300 50 30 150 530 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 *. Carga Viva (W L) Para techos según el articulo 7 del RNE E.020 Sobrecarga 50 *. Carga Ultima (Wu) Wu = 1.4·WD + 1.7·W L Wu = 2.1.1 VIGA PRINCIPAL kgf/m2 827.00 kgf/m2 V-101 Ubicamos el tramo mas critico *. ANCHO DE VIGA (b) Ancho tributario = b=Anch. trib. / 20 = 3.90 m 0.20 m El ancho asumido de la viga es: b= 0.25 m *. PERALTE DE VIGA (h) Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado = ∗ 8 Carga ult. (kgf/m) 3225.3 = 0.7 ∗ Long. Viga (m) 7.32 Mo (Kgf-m) 21602.4 42.81 h =d+r , r =4 Peralte (h) = =2∗ Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗ Ø 0.9 M (Kgf-m) 15121.69 f`c (kg/cm2) 210 d (cm) 38.81 f`c (kg/cm2) 210 d (cm) 16.99 r = espesor de recubrimiento Peralte de Viga h = 45cm viga 25x45 2.1.2 VIGA PRINCIPAL ok V-102 Ubicamos el tramo mas critico *. ANCHO DE VIGA (b) Ancho tributario = b=Anch. trib. / 20 = 2.99 m 0.15 m El ancho asumido de la viga es: b= 0.25 m *. PERALTE DE VIGA (h) Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado = ∗ 8 Carga ult. (kgf/m) 2472.73 Peralte (h) = = 0.7 ∗ Long. Viga (m) 3.66 Mo (Kgf-m) 4140.5 20.99 h =d+r , r =4 Peralte de Viga h = 30cm viga 25x30 ok =2∗ Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗ M (Kgf-m) 2898.32 r = espesor de recubrimiento Ø 0.9 2.1.3 VIGA SECUNDARIO INTERMEDIO Ubicamos el tramo mas critico ANCHO DE VIGA (b) Ancho tributario = B=Anch. trib. / 20 = 3.36 m 0.17 m b= 0.25 m PERALTE DE VIGA (h) Calculo del momento flector como viga simplemente apoyado = ∗ 8 carga ult. (kgf/m) 2778.72 Peralte (H) = =2∗ = 0.7 ∗ Long. Viga (m) 4.06 Mo (Kgf-m) 5725.4 23.98 h =d+r , r =4 r = espesor de recubrimiento Debido a que se trata de viga secundaria el peralte sera el 80% del total requerido h=0.8*H , el cual resulta lo siguiente 19.18 peralte de la viga h = 30cm viga Secundario 25X30 Ø ∗ 0.85 ∗ ` ∗ M (Kgf-m) 4007.79 Ø 0.9 f`c (kg/cm2) 210 d (cm) 19.979 3.PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Debemos de considerar lo que manifiesta el RNE Para el caso de las columnas en T el area de estas no será menor al área de las vigas principales Para el caso de las columnas rectangulares y L el area de estas no será menor al área de las vigas principales El Reglamento nacional de edificaciones sugiere considerar columnas de seccion T y L para rigidizar la estructura en ambas direcciones los cuales estarán detallados en los planos Figura: vista en planta de areas tributarias de columnas N° DE PISOS = *. PESO MUERTO DESCRIPCION P. ALIGERADO P. TEJA INDUSTRIAL P. ACABADO P. VIGAS P. COLUMNAS TOTAL CARGA MUERTA = 1 PARA 1 NIVEL PARA 1 NIVEL UNIDADES 300 30 50 150 150 680 300 30 50 150 150 680 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 kgf/m2 *. CARGA VIVA Para techos según el articulo 7 del RNE E.020 100 EDIFICACIONES kgf/m2 *. CARGA ULTIMA (Wu): DESCRIPCION PARA UN NIVEL PARA 1 NIVEL UNIDADES 680 100 680 100 kgf/m2 Total Carga Muerta (WD) Total Carga Viva (WL) Wu = 1.4·WD + 1.7·WL kgf/m2 1122 kgf/m2 las columnas deben dimencionarse por deformacion para solicitaciones sismicas: utilizaremos la norma E.030 Z : Factor de zona ( AUCARA es considerado Zona 3) U : Categoria de las edificaciones: A2 C : coeficiente de amplificacion sismica S : Factor de suelo (suelos blandos) Pe = (area trib.)x(Wu) Z 0.35 U 1.5 C 2.5 S3 1.2 para las columnas emplearemos 30%Vs = El peralte se encontrara con: ℎ= ( "# # )( $% $ &% Vs : Cortante por sismo H1 : Altura del primer nivel nc : Numero de columnas n : factor para el desplazamiento permisible para concreto armado Ec : Modulo de elasticidad del concreto b : base de la columna Ec = 15000*(f`c)^0.5 3.1. COLUMNA C-1 Area Trib. = H1 = nc = n= f`c = 203200 430.00 1 0.007 210 cm2 cm Base (b) = 25 cm Wu (kg/cm2) 0.1122 kg/cm2 Pe (kgf) 22799.04 Ec = 217370.6512 kg/cm2 Factor Resist. 0.30 Vs (kg) 35908.5 h (cm) 37.41 Factor Resist. 0.30 Vs (kg) 20039.481 h (cm) 30.801 Seccion de la Columna 25x45 cm2 3.2. COLUMNA C2 Area Trib. = nc = Base (b) = Wu (kg/cm2) 0.1122 Seccion para cada Columna 25X40 cm2 113400 1 25 Pe (kg) 12723.48 cm cm 3.3. COLUMNA C-3 Area Trib. = nc = Base (b) = Wu (kg/cm2) 0.1122 Seccion de la Columna 25X35cm2 100300 1 25 Pe (kgf) 11253.7 cm cm Factor Resist. 0.30 Vs (kg) 17724.5145 h (cm) 29.566 4.- RESUMEN DE VIGAS Y COLUMNAS 4.1 DIMENSIONES DE LAS COLUMNAS COLUMNA C-1 C-2 C-3 4.1 SECCION 25x45 cm2 25X40 cm2 25X35cm2 DIMENSIONES DE LAS VIGAS VIGA VIGA 101 VIGA 102 VIGA 103 1ER A 6TO PISO 25x45 25x30 25X30