Diseño de Estructura Aporticada 5 pisos

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Curso: Diseño de Concreto Armado II

Tema: Diseño de Estructura Aporticada

Autores:     

Flores Robles Victor Martinez Martinez Alain Olivas Henriquez Joseph Quispe Cerna Melina Valdivia Tolentino Sherly

Turno: Tarde

Asesor: Ing. Gonzalo Díaz García

Nuevo Chimbote – Perú 2015

ESTRUCTURA APORTICADA DE 5 NIVELES

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

FIGURA Nº1: Plano en planta de la estructura a porticada, con sus respectivas distancias de 6m y 7m de eje a eje entre las columnas.

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA 1.1. LOSA ALIGERADA EN UNA DIRECCION (L≤ 7m): Para no verificar deflexiones y evitar problemas estructurales relacionados a las excesivas deflexiones, el predimensionamiento se realiza de 2

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

acuerdo a la consideración siguiente: h = L/25 Dónde: 

h: Peralte de la losa aligerada



L: Luz más corta del techado (L = 6m ≤ 7m)

Reemplazando:

h = 6/25 = 0.24m

h = 0.25m = 25cm 2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Para predimensionar las vigas utilizaremos: h = Ln / (4/(Wu^0.5)) b=h/2 Dónde: 

h: Peralte de la viga



b: Base de la viga



L: Luz libre de la viga (Ln=6m)



Wu: Carga ultima de diseño (kg/cm2)

Además para calcular la carga última de diseño (W u) se considerara lo siguiente: 

Sobrecarga o Carga Viva (Viviendas) = 200 kg/m 2



Carga Muerta: Peso de losa aligerada (h=25cm) = 350 kg/m2

Peso de acabados = 100 kg/m2 Peso de tabiquería móvil = 150 kg/m 2

Por lo tanto:

WD = 350 + 100 + 150 = 600 kg/m2

WL = 200 kg/m2 3

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

Entonces:

Wu = 1.4*WD + 1.7*WL

Reemplazando: Wu = 1.4*600 + 1.7*200 Wu = 1180 kg/m2 = 0.118 kg/cm2 2.1.

DETERMINANDO EL PERALTE DE LA VIGA: h = Ln / (4/ (Wu^0.5)) h =Ln / (4/ (0.118^0.5)) h =Ln / 11.64 h = 7 / 11.64 = 0.60m = 60cm

2.2.

DETERMINANDO LA BASE DE LA VIGA: b=h/2 b = 0.69 / 2 = 0.39m =30cm Por lo tanto se concluye:

b = 30 cm h = 60 cm

3. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Las columnas se predimensionan con: Ag = b*t = P/(n*f``c) Dónde: Ag: Área de columna b,t: Dimensiones de la columna P: Carga total que soporta la columna (según tabla) n: Valor que depende del tipo de columna (según tabla) f``c: Resistencia del concreto a la compresión

Tipo C1 Para los primeros

Columna interior N < 3 pisos

P = 1.10

PG

n = 0.30 4

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

pisos Tipo C1

Columna interior

Para los 4 últimos pisos superiores

N > 4 pisos Columnas extremas de pórticos interiores

Tipo C2, C3

P = 1.10

PG

n = 0.25 P = 1.25

PG

n = 0.25 Tipo C4

Columna de esquina

P = 1.50

PG

n = 0.20 TABLA Nº1: Los valores de “P y n” dependen del tipo de columna que se presenta, además PG es la carga debido a la gravedad, además este último es la suma algebraica de la carga muerta y la carga viva multiplicado por el área tributaria.(FUENTE: Teodoro E. Harsem. Diseño de Estructuras de Concreto Armado. 3ed.) 3.1.

METRADO DE CARGAS EN LA ESTRUCTURA: 

Sobrecarga o Carga Viva (Viviendas) = 200 kg/m 2



Carga Muerta: Peso de losa aligerada (h=25cm) = 350 kg/m 2 Peso de acabados = 100 kg/m2 Peso de tabiquería móvil = 150 kg/m 2 Peso de vigas = 100 kg/m2 Peso de columnas = 60 kg/m2 Por lo tanto:

WD = 350 + 100 + 150 + 100 + 60 = 760 kg/m 2

NOTA: Para el diseño de las dimensiones de las columnas, se tomara en cuenta la columna mas critica, ya que realmente se deberia tomar sus dimensiones para cada tipo de columna según su posicion en la estructura aporticada. Para la columna mas critica se tiene lo siguiente: AT = Area tributaria = 8m * 6m = 48 m2 PG = (WD + WL)* AT = (760 + 200)*48 = 46080 kg 5

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

Segun la tabla, la columna mas critica seria del tipo C1C, porque es la columna que soporta mayor carga en la estructura. Entonces determinaremos la carga total que soporta la columna. P = 1.10*PG = 1.10*46080 = 50688 kg 3.2.

DETERMINANDO EL AREA DE COLUMNA: Ag = b*t = P/(n*f``c) = 50688/(0.3*210) Ag = 804.57 cm2

3.3.

DETERMINANDO LAS DIMENSIONES DE LA COMUNA: Asumimos: b = 30 cm Entonces: Ag = b*t = 804.57 cm2 30*t = 804.57

t = 26.82 cm

Finalmente:

b = 30 cm t = 30 cm

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DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

PESO DE ALIGERADO (kg/m2) PESO DE TABIQUERIA (kg/m2) PESO DE ACABADOS (kg/m2) PESO DE VIGAS (kg/m2) PESO DE COLUMNAS (kg/m2) CARGA MUERTA (kg/m2)

350 150 100 100 60 760 0.76 Tn/m2

CARGA VIVA (kg/m2) "VIVIENDAS"

200 0.2 Tn/m2

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DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

ANALISIS DE MOMENTOS Y CORTANTES POR EL ETABS

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DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

Se define el área de columna 30x30

Se define el área de viga 30x60 9

DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

Vista en 3D de la estructura aporticada de 5 pisos. DETERMINACIÓN DE MOMENTOS EN EL CABEZAL Y PIE DE LA COLUMNA

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DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR

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DISEÑO DE ESTRUCTURA APORTICADA

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