Predimensionamiento de Sistema Estructural Muros Portantes

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL

- Predimensionamiento de sistema estructural “muros portantes” I.

Densidad de muros I.1.

Área de muros

Primer piso Eje x Muro X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 Sum a Segundo Piso Eje Eje Mur o X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9

Eje y

Larg Anch o o Área 3.90 0.25 0.975 2.43 0.25 0.608 2.65 0.25 0.663 2.55 0.25 0.638 2.55 0.25 0.638 4.50 0.25 1.125 2.53 Larg 0.25 Anch 0.633 Muro o o Área 1.65 0.25 0.413 14.5 1.25 0.25 0.313 Y1 5 0.25 3.638 2.88 0.25 0.720 Y2 2.70 0.25 0.675 2.48 0.25 0.25 0.620 Y3 2.05 0.513 2.00 0.25 0.500 Y4 2.35 0.25 0.588 7.843 Y5 1.30 0.25 0.325 Y6 1.95 0.25 0.488 Y7 6.80 0.25 1.700 Y8 5.10 0.25 1.275 Sum x a 9.200 Y Larg o 3.90 0 1.20 0 2.55 0 2.55 0 1.88 0 4.50 0 2.43 0 2.88 0 2.48 0

Anch o 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0

ESTRUCTURACION Y CARGAS

Área 0.975 0.300 0.638 0.638 0.470 1.125 0.608 0.720 0.620

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Sum a

6.093

Tercer Piso Eje X Mur o X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Sum a

I.2. Pis o 1

At

Atac

125. 00 125. 00 125. 12

2 3

II.

Eje Y

Larg Anch o o Area 3.90 0.25 0 0 0.975 1.20 0.25 0 0 0.300 2.55 0.25 0 0 0.638 2.55 0.25 0 0 0.638 1.88 0.25 0 0 0.470 4.50 0.25 0 0 1.125 2.43 0.25 0 0 0.608 4.753

Comprobación de densidad de muros 2%At ac 7.50

Ax

Ay

375. 7.8 9.2 12 4 0 250. 5.00 6.0 8.2 12 9 6 125. 2.50 4.7 8.2 Como se puede 12 5 6 comprobar el área de muro es mayor que el 2% del área techado de modo que es posible utilizar un sistema de muros portantes

PRESIMENSIONAMIENTO II.1.

Pre-dimensionamiento de losa

ESTRUCTURACION Y CARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Primero identificamos el sentido de techado, teniendo en cuenta la distancia menor entre vigas, luego dividimos esa distancia entre 25. Largo (m) Espesor Losa (m) Espesor Losa Exacta (m) II.2.

3.650 0.146 0.200

Pre-dimensionamiento de vigas

Peralte Para iniciar este paso, debemos identificar el tipo de viga, ya sean principales (perpendiculares al sentido del techado) o secundarias (paralelas al sentido del techado), dividiendo la luz entre ejes de las vigas entre 12 y 14 respectivamente.

Vigas principales Ej e 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7

Entre Ejes A-B A-B B-C A-B B-C A-B B-C A-B B-C A-B B-C A-B B-C

Lar go 4.35 4.35 4.40 4.35 4.40 4.35 4.40 4.35 4.40 4.35 4.40 4.35 4.40

Altu ra 0.36 0.36 0.37 0.36 0.37 0.36 0.37 0.36 0.37 0.36 0.37 0.36 0.37

Por lo tanto tomamos un valor igual a 40 cm, para el peralte de vigas principales Vigas secundarias Ej e A A A

Entre Ejes 1-.2 2-.3 3.-4

Lar go 2.65 3.90 2.65

ESTRUCTURACION Y CARGAS

Altu ra 0.22 0.33 0.22

A A A B B B B B B C C C C C

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL 4.-5 2.45 0.20 5-.6 2.20 0.18 6.-7 2.65 0.22 1-.2 2.65 0.22 2-.3 3.90 0.33 3.-4 2.65 0.22 4.-5 2.45 0.20 5-.6 2.20 0.18 6.-7 2.65 0.22 2-.3 3.90 0.33 3.-4 2.65 0.22 4.-5 2.45 0.20 5-.6 2.20 0.18 6.-7 2.65 0.22

Por lo tanto tomamos un valor igual a 35 cm, para el peralte de vigas secundarias.

Ancho -

Considerando que el ancho es la mitad del peralte tenemos los siguientes valores: Vigas principales: b=20 cm Vigas secundarias: b=17.5 cm

-

Teniendo en cuenta el ancho de influencia Vigas Principales

Eje 1 2 3 4 5 6 7

Ancho de influ.(B) 1.20 3.28 3.27 2.55 2.33 2.42 1.20

b 0.06 0.16 0.16 0.13 0.12 0.12 0.06

Secundarias Eje A B C

Ancho de influ.(B) 2.05 4.37 2.08

ESTRUCTURACION Y CARGAS

b 0.10 0.22 0.10

Vigas

-

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL De ambos criterios, ninguno cumple con el ancho mínimo de modo que tomaremos dicho valor; Por lo tanto consideramos b= 25 cm

Por lo tanto: Vigas principales

Vigas secundarias

40 cm

35 cm

25 cm II.3.

Pre-dimensionamiento de escalera

t= -

25 cm

2.5 2.5 =0.10 0.125 25 20

Por lo tanto tomaremos t= 15 cm

Sentido de techado, ubicación de vigas y columnas y ejes

ESTRUCTURACION Y CARGAS

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ESTRUCTURACION Y CARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Ancho de influencia vigas secundarias

ESTRUCTURACION Y CARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Ancho de influencia vigas principales

ESTRUCTURACION Y CARGAS

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- Predimensionamiento de sistema estructural “Sistema Aporticado” III.

Densidad de muros III.1.

Área de muros

Primer piso Eje x Muro

Largo

Area 0.84 5.65 0.15 75 0.35 2.35 0.15 25 0.23 1.55 0.15 25 0.22 1.5 0.15 5 0.24 1.65 0.15 75 0.19 1.3 0.15 5 1.2 0.15 0.18 1.2 0.15 0.18 1.2 0.18 Ancho Muro 0.15 Largo 1.25 0.15 0.18 Y1 6.2 75 Y2 1.2 1.85 0.15 0.27 75 Y3 4.24 2.65 0.15 0.39 75 Y4 5.69 3.50 25 Y5 1.78

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 Suma Eje y

Eje Largo Muro X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

Eje Y

Ancho

Y6

3.85

Y7 Y8 Y9

2.95 1.8 1.2

Y10 Ancho

5.65Y11

Area9.73

0.15

2.06 0.8475

0.15 0.15 1.5Suma 0.15

11.320 0 0.225

Y12

1.65

0.15 0.15 0.15

ESTRUCTURACION Y CARGAS

0.2475 0 0

Area 0.15 0.93 0.15 0.18 0.63 0.15 6 0.85 0.15 35 0.26 0.15 7 0.57 0.15 75 0.44 0.15 25 Segundo Piso 0.15 0.27 0.15 0.18 x Eje Y 1.45 0.15 Muro 95 Largo Anch 0.30 o Area 0.15 9 6.2 Y1 0.15 0.93 1.69 Y2 0.15 8 1.2 0.15 0.18 Y3 7.80 2.3 0.15 0.345 35.69 0.15 0.8535 Y4 Y5 1.78 0.15 0.267 Y6 0.15 0 Y7 0.15 0

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL 1.2 0.15 0.18 Y8 1.8 0.15 0 Y9 1.2 1.25 0.15 0.1875 Y10 9.73 1.85 0.15 0.2775 Y11 1.55 0.15 0.2325 Y12 11.32

X8 X9 X10 X11 X12 Sum a

2.1975

Tercer Piso Eje X

Muro Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11

X12 Sum a

Y12

1.55

Pi so

2 3

0.2325 1.92

At

Largo Ancho Area 6.2 0.15 0.93 1.2 0.15 0.18 2.3 0.15 0.345 5.69 0.15 0.8535 0.15 0 0.15 0 0.15 0 1.8 0.15 0.27 0.15 0 9.73 0.15 1.4595 0.15 0 11.3 2 0.15 1.698

Suma

Comprobación de densidad de muros

2%A Ax Ay tac 388. 7.76 3.50 7.8 4 8 25 03 254. 5.09 2.19 6.1 88 76 75 83 127. 2.54 5.7 Como se puede 44 88 1.92 36 comprobar el área de muro es menor que el 2% del área techado de modo que es posible utilizar un sistema aporticado

Atac

133. 52 127. 44 127. 44

IV.

0.15

6.183

Eje Y

Muro Largo Ancho Area X1 5.65 0.15 0.8475 X2 0.15 0 X3 0.15 0 X4 1.5 0.15 0.225 X5 1.65 0.15 0.2475 X6 0.15 0 X7 0.15 0 X8 1.2 0.15 0.18 X9 0.15 0 X10 1.25 0.15 0.1875 X11 0.15 0

III.2.

1

Suma

0.15 0.27 0.15 0.18 0.15 1.4595 0.15 0 0.15 1.698

PRESIMENSIONAMIENTO IV.1. Pre-dimensionamiento de losa Primero identificamos el sentido de techado, teniendo en cuenta la distancia menor entre vigas, luego dividimos esa distancia entre 25.

ESTRUCTURACION Y CARGAS

5.736

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Largo (m) Espesor Losa (m) Espesor Losa Exacta (m)

IV.2.

5.12 0.2048 0.25

Pre-dimensionamiento de vigas

Peralte Para iniciar este paso, debemos identificar el tipo de viga, ya sean principales (perpendiculares al sentido del techado) o secundarias (paralelas al sentido del techado), dividiendo la luz entre ejes de las vigas entre 12 y 14 respectivamente. Vigas principales Ej e 1 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7

Entre Ejes B-D A-B A-C C-D A-C C-D A-C C-D A-C C-D A-C C-D

Lar go 5.4 2.35 2.9 4.85 2.9 4.85 2.9 4.85 2.9 4.85 2.9 4.85

Altu ra 0.45 0.20 0.24 0.40 0.24 0.40 0.24 0.40 0.24 0.40 0.24 0.40

Por lo tanto tomamos un valor igual a 45 cm, para el peralte de vigas principales Vigas secundarias Ej e A A A A A B

Entre Ejes 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 1-2

Lar go 2.7 3.23 2.45 4.28 4.27 2.68

ESTRUCTURACION Y CARGAS

Altu ra 0.19 0.23 0.18 0.31 0.31 0.19

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL C 3-4 3.23 0.23 C 4-5 2.45 0.18 C 5-6 4.28 0.31 C 6-7 4.27 0.31 D 1-3 5.37 0.38 D 3-4 3.23 0.23 D 4-5 2.45 0.18 D 5-6 4.28 0.31 D 6-7 4.27 0.31 Por lo tanto tomamos un valor igual a 40 cm, para el peralte de vigas secundarias. Ancho -

Considerando que el ancho es la mitad del peralte tenemos los siguientes valores: Vigas principales: b=22.5 cm Vigas secundarias: b=19 cm

-

Teniendo en cuenta el ancho de influencia Vigas Principales

Eje

Ancho de influ.(B) 2.68 1.35 2.96 2.84 3.37 4.27 2.13

1 2 3 4 5 6 7

b 0.13 0.07 0.15 0.14 0.17 0.21 0.11

Vigas

Secundarias Eje

Ancho de influ.(B) 1.48 3.88 2.43

A B C -

b 0.07 0.19 0.12

De ambos criterios, ninguno cumple con el ancho mínimo de modo que tomaremos dicho valor; Por lo tanto consideramos b= 25 cm

Por lo tanto: Vigas principales

ESTRUCTURACION Y CARGAS

Vigas secundarias

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL 45 cm 40 cm

25 cm

25 cm

IV.3. Pre-dimensionamiento de columnas a) Columna Centrada

Area=

Pservicio ' 0.45 f c

P vivienda es categoría C = 1000 kg/m2 Are tributaria = aprox 14.6 N° pisos = 3 f’c=210 kg/cm2 Area = 463.49 Columna cuadrada de 21.5 IV.4.

Pre-dimensionamiento de escalera

t= -

2.5 2.5 =0.10 0.125 25 20

Por lo tanto tomaremos t= 15 cm

Sentido de techado, ubicación de vigas y columnas y ejes V.

METRADO V.1. METRADO DE VIGAS PRINCIPALES PISO 1 EJE 6 entre A y C - CARGA MUERTA P propio viga = 0.45*0.25*2400 = 270 kg/m P losa = (4.03/2 + 4.02/2)*300 = 1207.5 kg/m P acabados = (4.03/2 + 4.02/2+ 0.15)*100 = 417.5 kg/m P de muros = 1800*0.15*2.2 = 594 kg/m C.M. = 2489 kg/m - CARGA VIVA C.V. = 100*(2.65 + 0.15) = 280 kg/m EJE 6 entre C y D - CARGA MUERTA P propio viga = 0.45*0.25*2400 = 270 kg/m P losa = (4.03/2 + 4.02/2)*300 = 1380 kg/m P acabados = (4.03/2 + 4.02/2+ 0.15)*100= 475 kg/m P de muros = 1800*0.15*2.2 = 594 kg/m C.M. = 2719 kg/m - CARGA VIVA C.V. = 100*(4.6 + 0.15) = 475 kg/m V.2. METRADO DE COLUMNAS PISO 1 COLUMNA C6

ESTRUCTURACION Y CARGAS

-

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Aligerado = 300*(2.65+4.60)/2 * (4.03+4.02)/2

ESTRUCTURACION Y CARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Ancho de influencia vigas secundarias

ESTRUCTURACION Y CARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P. INGENIERIA CIVIL Ancho de influencia vigas principales

ESTRUCTURACION Y CARGAS