Ejemplo Escalera Cpa

Se debe diseñar estructuralmente una escalera de evacuación de una edificación de oficinas. Sin 1mportar el ancho de la escalera, ésta se diseña por practicidad de 1m de ancho.

Materiales:

Concreto: f c: 210 kg/cm2 Acero: f y: 4200 kg/cm2 ’

Acabados:

3cm de mortero por encima 2cm de granito por encima 3cm de pañete por debajo

Profesor CARLOS PALOMINO, M.Sc. - DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA

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Se adopta calcular el espesor de la losa de manera aproximada según la tabla C.9.5.(a) ubicada en el titulo C de la NSR 10 para este caso:

ℎ = 20         = 3.64 1 82  = 18.2 18.2  = 18  20 = 0.182 Modelo inicial de la escalera para poder hacer el avaluó de cargas:

Se tendría un tramo inclinado (lado izquierdo) y un tramo horizontal (lado derecho)

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    = (0.18)( 0.18)(2.4 2.4)) = 0.432 0.432 / /    = (0.02)( 0.02)(2.1 2.1)) = 0.042 0.042 / /    = (0.03)( 0.03)(2.0 2.0)) = 0.060 0.060 / / ñ  ñ  = (0.03)( 0.03)(1.9 1.9)) = 0.057 0.057 / /     = 0.300 0.300 / /

  = 0.59 0.59 / /   = 0.30 0.30 / /

La pendiente de los tramso inclinados es aproximadamente 32º dadas las dimensiones de la huella y contrahuella,

.)(. .)) 0.51/       = (.)( / () () = 0.51 (.)( .)(. .))(.) 

ñ  ñ    = 

= 0.21 0.21/ / .  ℎ  ℎ    = (.+.)(.)(.) = 0.07 0.07/ / .

  = 0.96 0.96 / /

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 = 1.2D1.6L=1.2( 1.2D1.6L=1.2(0.59) 0.59) 1.6( 1.6(0.30) 0.30) = 1.2 / /  = 1.2D1.6L=1.2( 1.2D1.6L=1.2(0.96) 0.96) 1.6( 1.6(0.30) 0.30) = 1.6 / /

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1.5. Diseño de concreto

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1.5.1.

Revisión de flexión:

≤∅Mn   donde ∅Mn= ∅bf´c (ω−0.59) , ≤∅Mn

ρ = ω ´  

2.45 = (0.9)(1.0)(0.145)(2100) (ω−0.59) (se asume inicialmente elemento sub-reforzado o fallando en tensión, habría que realizar verificación)

ω = 0.064  = 0.0032 ‼ ρ = 0.0 ρ = 0.064  0188 por retracción y temperatura  0.001 )(14.5 As=ρbd= (0.0032)( 0.0032)(100 100)( 14.5)) = 4.64cm →4#4 (habría que calcular separación exacta) 1.5.2.

Revisión del cortante:

0

≤∅Vn   donde Vn=VcVs ≤∅Vn Entonces:

∅Vnn = ∅λ ∅V ∅λ0.0.53  5 3  ´ bd  bd  (mks)

Se recomienda diseñar para que el concreto sea quien soporte todo el cortante.

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1.5.3.

Refuerzo mínimo para retracción y temperatura (Pepas)

Adicional al refuerzo principal longitudinal (inferior en este caso) para la escalera, es necesario suministrar acero de refuerzo superior longitudinal superior en algunas zonas, así como acero de repartición perpendicular al refuerzo principal, estos últimos con el fin de mitigar fisuraciones debidas a la retracción del concreto y posibles cambios volumétricos debidos a cambios de temperatura. Para calcular el refuerzo mínimo se utiliza la siguiente expresión:

)(18 As=ρbh= (0.0018)( 0.0018)(100 100)( 18)) = 3.24 24 →

Este refuerzo debe estar estar uniformemente distribuido en la sección transversal y debe estar lo más cerca posible a las superficies inferior y superior respetando los recubrimientos recubrimientos correspondientes. Faltaría calcular la separación a la cual se coloca este refuerzo. Generalmente se utilizan barras #3, #4, o #5 para para el acero por retracción. La separación final de las barras de refuerzo mínimo deberá cumplir con los requisitos del NSR-10 (45cm o 5h). Notar que el acero calculado en esta sección se puede dividir en las dos caras, es decir si se coloca una un a parrilla superior y una inferior, en cada superficie del elemento se 2 deben colocar solamente 1.62cm .