predimensionamiento

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION 1.- DATOS Y CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO ESPECIFICACIONES: Ubicación: PASCO Uso: Vivienda

f`c = 210 Kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 Capacidad Portante del Suelo: 3.26 kg/m2

VISTA PLANTA - PRIMER PISO

C

B

A

VISTA PORTICO FRONTAL DE LA ESTRUCTURA

1

2

3

4

VISTA PORTICO LATERAL DE LA ESTRUCTURA

5

DES CARRION

3.26 kg/m2

5

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION 2.- PREDIMENSIONADO - LOSA ALIGERADA De la configuracion estructural se tiene el área escogida:

1

2

3

5

4

Nota: Por tener luces menores a 6 mts resultaria mejor usar una losa aligerada com horizontal, se utilizara una losa aligerada predimensionada de la siguiente ma H= L/25 L= Luz Libre de Viguetas H=

5.35m 0.21m Tomaremos H=

De la Norma E.020 Cargas, se tiene:

Entonces tomaremos para las viguetas: Ancho de Vigueta: Entre Ejes de Viguetas: 2.1.- METRADO DE CARGAS..

0.10m 0.40m

0.20m

este metrados sera similar al del metrado de carga en la viga.

ES CARRION

5

osa aligerada como diafragma de la siguiente manera:

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION 3.- PREDIMENSIONADO - VIGAS

1

A

B

2

3

C

5

4

VIGAS PRINCIPALES

PARA REALIZAR EL PREDIMENSIONAMIENTO UTILIZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA ESTRUCTURA AQ MOSTRADA, EN ESTE CASO SERA: 5.35 METROS METRADOS DE CARGA SEGÚN RNE WL Sobrecarga

=

100 Kg/m2

WD Peso aligerado WD Peso acabado WD Carga Muerta

= =

300 Kg/m2 100 Kg/m2 400 Kg/m2

Wu

=

1.50 CM

+

CV

0.0100

CM

0.0300 0.0100 0.0400

1.80 CV

Reemplazando: Wu

=

0.0780

=

Ln 14.322

Ln

=

Longitud Libre

b

=

B 20

B

=

Dimension Transversal Tributaria

h

=

5.35 14.32

=

0.37

m

0.40

m

b

=

4.00 20

=

0.20

m

0.30

m

Redondeo

VIGAS DE los niveles del 2do PISO al 4to PISO METRADOS DE CARGA SEGÚN RNE USO EN EL NIVEL: Vivienda WL Sobrecarga

=

200 Kg/m2

WD WD WD WD

= = =

300 100 100 500

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

+

1.80 CV

Peso aligerado Peso acabado Tabiqueria Carga Muerta Wu

=

1.50 CM

CV

0.0200

CM

0.0300 0.0100 0.0100 0.0500

Reemplazando: Wu =

Ln

=

Longitud Libre

b

=

B 20

B

=

Ln 12.006

Dimension Transversal Tributaria Redondeo

h

=

5.35 12.01

=

0.45

m

0.45

m

b

=

4.00 20

=

0.20

m

0.30

m

VIGAS SECUNDARIAS

=

0.1110

PARA REALIZAR EL PREDIMENSIONAMIENTO UTILIZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA ESTRUCTURA AQ MOSTRADA, EN ESTE CASO SERA: 4.00 METROS METRADOS DE CARGA SEGÚN RNE WL Sobrecarga

=

100 Kg/m2

WD Peso aligerado WD Peso acabado WD Carga Muerta

= =

300 Kg/m2 100 Kg/m2 400 Kg/m2

Wu

=

1.50 CM

+

CV

0.0100

CM

0.0300 0.0100 0.0400

1.80 CV

Reemplazando: Wu =

=

0.0780

Ln 14.322

Ln

=

Longitud Libre

b

=

B 20

B

=

Dimension Transversal Tributaria

h

=

4.00 14.32

=

0.28

m

0.30

m

b

=

4.75 20

=

0.24

m

0.30

m

Redondeo

VIGAS DE los niveles del 2do PISO al 4to PISO METRADOS DE CARGA SEGÚN RNE USO EN EL NIVEL: Vivienda WL Sobrecarga

=

200 Kg/m2

WD WD WD WD

= = =

300 100 100 500

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

+

1.80 CV

Peso aligerado Peso acabado Tabiqueria Carga Muerta Wu

=

1.50 CM

CV

0.0200

CM

0.0300 0.0100 0.0100 0.0500

Reemplazando: Wu =

Ln

=

0.1110

12.006 Ln

=

Longitud Libre

b

=

B 20

B

=

Dimension Transversal Tributaria

h

=

4.00 12.01

=

0.33

m

0.35

m

b

=

4.75 20

=

0.24

m

0.30

m

Redondeo

ONAL DANIEL ALCIDES CARRION

5

IGAS PRINCIPALES

ZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA ESTRUCTURA AQUÍ

Kg/cm²

CV

Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²

CM

0.0780

Kg/cm²

GAS SECUNDARIAS

Kg/cm²

CV

Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²

CM

0.1110

Kg/cm²

ZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA ESTRUCTURA AQUÍ

Kg/cm²

CV

Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²

CM

0.0780

Kg/cm²

Kg/cm²

CV

Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²

CM

0.1110

Kg/cm²

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES 4.- PREDIMENSIONADO - COLUMNAS

Elevacion del Portico

LARGO ANCHO Area Tributaria Para Columna C-1 = 4.75 = 4.00 = Area Tributaria Para Columna C-2 = 4.00 = 1.94 = Area Tributaria Para Columna C-3 = 4.75 = 2.00 = Area Tributaria Para Columna C-4 = 2.00 = 1.94 = Nota: Al iniciar el pre - dimensionamiento de columnas debemos conocer los pesos usuales aprox de lo para realizar el metrado de cargas. DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE VIGAS

Para conocer el peso propio de la viga refrencial para el met.- cargas se usará el siguiente criter h

=

L 10

y

b

=

B 20

L B

= =

Luz entre ejes de columnas Ancho Tributario, perpendicular al elem

DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS - VIGAS PRINCIPALES h

=

5.35 10

=

0.54 m 0.54

b

=

4.00 20

- VIGAS SECUNDARIAS

=

0.20 m 0.20 b

h

VP(.30x.5

h

=

4.00 10

=

0.40 m 0.40

b

=

4.75 20

=

h

VS(.30x.4

0.24 m 0.24 b

Calculando el peso propio de las vigas, descontando la altura de la losa aligerada de 0.30 m b(m)

Peso de la V.P. Peso de la V.S.

= =

0.30 0.30

Peso de Vigas por m2

=

h(m)

x x

0.55 0.40

L(m)

x x

51.00 40.00

Pe(kg/m³ )

x x

2,400 2,400 Total

31,716.00 / ( 17.00 x 8.00 Asumo por redondeo un valor de

)

= = =

20,196.0 11,520.0 31,716.0

= =

233.21 235.00

DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE COLUMNAS Asumimos el peso propio para una columna de 0.30x0.30 y una altura de 3.55 m b(m)

Peso de la Columna

=

0.30

Peso de Colum. por m2

=

h(m)

x

0.30

L(m)

x

2.45

Pe(kg/m³ )

x

2,400.00

7,938.00 / ( 17.00 x 8.00 Asumo por redondeo un valor de

)

N Column

x

15.00

= =

58.37 60.00

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS CON LOS DATOS ENCONTRADOS GENERALIDADES Tipos de Columnas: C1 = Columna central C2 = Columna extrema de un pórtico interior principal C3 = Columna extrema de un póritco interior secundario C4 = Columna de esquina Formula Para el Dimensionamiento de Columnas: bD

=

P n*f'c

Donde:

D b P f'c n

: : : : :

Dimensión de la sección en la dirección del análisis sísmico La otra dimensión de la sección de la columna Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla Nº 01 Resistencia del Concreto a la compresión simple Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver t

SEGÚN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPÓN - TABLA Nº 0 TIPO DE COLUMNA Tipo C1, para los

UBICACIÓN Columna Interior

P P=

Columna Interior

Para los Primeros Pisos

Donde: Nota : PG : P :

n =

Tipo C1, para los Para los 4 ultimos pisos superiores

Columna Interior

P= n =

Tipo C2 y C3

Columnas Extremas de Porticos Interiores

P= n =

Tipo C4

Columna de Esquina

P= n =

Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisos Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columna Carga Total Inclin. Sismo.

Formulas para el Encontrar el PG. y WT, respectivamente: PG

=

WT*At

Donde:

WT At WD WL

WT = WD + WL

: : : :

Peso Total Area Tributaria de la colum Carga Permanente (muert Carga Libre (viva)

ENCONTRANDO EL WT (CARGA ÚLTIMA), DEL 4º PISO Encontrando el WD: _ Peso Propio del Techo Aligerado _ Peso de Vigas _ Peso de Columnas _ Peso de la Tabiqueria _ Peso de los Acabados WD Encontrando el WL: _ Sobrecarga SEGÚN RNE (NORMA E-020) WT = WT = WT =

WD + WL 795.00 895.00

:

300.00 Kg/m2

:

235.00 Kg/m2

:

60.00 Kg/m2

:

100.00 Kg/m2

:

100.00 Kg/m2

:

795.00 Kg/m2

:

100.00 Kg/m2

WL

Kg/m2 + Kg/m2

100.00 Kg/m2

100.00

Kg/m2

ENCONTRANDO EL WT (CARGA ÚLTIMA), DEL 1º AL 3º PISO Encontrando el WD: _ Peso Propio del Techo Aligerado _ Peso de Vigas

:

300.00 Kg/m2

:

235.00 Kg/m2

_ Peso de Columnas _ Peso de la Tabiqueria _ Peso de los Acabados

:

60.00 Kg/m2

:

100.00 Kg/m2

:

100.00 Kg/m2

WD Encontrando el WL: _ Sobrecarga SEGÚN RNE (NORMA E-020) WT = WT = WT =

WD + WL 795.00 995.00

:

795.00 Kg/m2

:

200.00 Kg/m2

WL

200.00 Kg/m2

Kg/m2 + Kg/m2

200.00

Kg/m2

- COLUMNA C-1 PG PG =

= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores

PG = PG =

4.00 x 19,500.00 Kg

P

=

1.10 PG.

P P

= =

1.10

bD

=

bD

=

bD

=

995.00

Azotea x

4.00

+

b

D

4.00

x

895.00

x

1.00

x

1.00

DE LA TABLA Nº 01

x 21,450.00 Kg

19,500.00 kg

P n* f'c 21,450.00 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2 408.57 cm2

=

=

20.213 m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30 mts - COLUMNA C-2 y C-3 PG PG =

= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores

PG = PG =

4.75 x 23,156.25 Kg

P

=

1.25 PG.

P P

= =

1.25

995.00

Azotea x

DE LA TABLA Nº 01

x 28,945.31 Kg

23,156.25 kg

4.00

+

4.75

x

895.00

bD

=

bD

=

bD

=

P n* f'c 28,945.31 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2 551.34 cm2

b

=

D

=

23.481 m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30 mts - COLUMNA C-4 PG PG =

= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores

PG = PG =

2.00 x 9,750.00 Kg

P

=

1.50 PG.

P P

= =

1.50

bD

=

bD

=

bD

=

995.00

Azotea x

4.00

+

b

D

2.00

x

895.00

x

1.00

DE LA TABLA Nº 01

x 14,625.00 Kg

9,750.00 kg

P n* f'c 14,625.00 Kg 0.20 x 210 Kg/cm2 348.21 cm2

=

=

18.661 m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30 mts

Nota: se asume las dimensiones de las columnas 0.30 x0.30 mts. Para obtener una lo que el reglamento solo te da como minimolas dimensiones de 0.25 x 0.05 mts.

ALCIDES CARRION

AREA TRIBUTARIA 19.00 m2 7.76 m2 9.50 m2 3.88 m2 aprox de losas, vigas y columnas

uiente criterio:

cular al elemento de diseño

VP(.30x.55)

VS(.30x.40)

a de 0.30 m

20,196.00 kg 11,520.00 kg 31,716.00 kg 233.21 235.00

kg/m² kg/m²

N Columnas

15.00 58.37 60.00

=

7,938.00 kg

kg/m² kg/m²

sis sísmico de la columna

Tabla Nº 01)

umna (ver tabla Nº 01)

ABLA Nº 01 PESO "P" P=

1.10

PG.

n =

0.30

P= n =

1.10 0.25

PG.

P= n =

1.25 0.25

PG.

P= n =

1.50 0.20

PG.

de la columna ente (muerta)

2.45 2.45 2.45 2.45

2.45 2.45

2.45 2.45 2.45

1.00

1.00

1.00

ner una longitud de desarrollo optima, ya mts.

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION 5.- CARGAS Y PESOS UNITARIOS

CONCRETO ARMADO AGUA ALIGERADO h = 30 cm ACABADOS Mortero

20 Kg/m2 x cm de espesor e= 5.00 cm

TABIQUERIA

SOBRECARGAS (S/C) Viviendas corredores y escaleras

Viviendas COLUMNAS C-1 C-2 C-3 C-4

0.30 0.30 0.30 0.30

x x x x

0.30 0.30 0.30 0.30

m2 m2 m2 m2

0.30 0.30

x x

0.40 0.30

m2 m3

del 2do Piso al 4to Piso VP 0.30 VS 0.30

x x

0.45 0.35

m2 m3

VIGAS Azotea VP VS

LCIDES CARRION

P. UNITARIO

Und

2,400.00

Kg/m3

1,000.00

Kg/m3

420.00

Kg/m2

100.00

Kg/m2

100.00

Kg/m2

200.00 200.00

Kg/m2 Kg/m2

216.00 216.00 216.00 216.00

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

288.00 216.00

Kg/m Kg/m

324.00 252.00

Kg/m Kg/m

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARR 6.- CALCULO EL PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA PESO EN LA AZOTEA CARGA MUERTA VIGAS PRINCIPAL SECUNDARIA

107.65 Nº VIGAS 3 5

ALIGERADO ACABADOS TABIQUERIA CARGAS VIVAS

h (m) 0.40 0.30

b (m) 0.30 0.30

L (m) 17.00 L (m) 17.00 L (m) 17.00

ANCHO (m) 8.00 ANCHO (m) 8.00 ANCHO (m) 8.00

L (m) 17.00 m

ANCHO (m) 8.00

13.60

AZOTEA S/C PESO TOTAL PESO TOTAL

L (m) 17.00 8.00

1.5 CM + 1.8 CV 185.95Ton PESO DEL 2do AL 4to PISO

CARGA MUERTA VIGAS PRINCIPAL PRINCIPAL

116.75

COLUMNAS C-1 C-2 C-3 C-4

ACABADOS TABIQUERIA

h (m) 0.45 0.35

Nº COLUM 3 2 6 4

L (m) 2.45 2.45 2.45 2.45

h (m) 0.30 0.30 0.30 0.30

27.20

VIVIENDA PESO TOTAL

L (m) 17.00 8.00

L (m) 17.00 L (m) 17.00 L (m) 17.00

ALIGERADO

CARGAS VIVAS

Nº VIGAS 3 5

1.5 CM + 1.8 CV

L (m) 17.00

PESO TOTAL

224.08Ton

Por cada nivel

NAL DANIEL ALCIDES CARRION

SO EN LA AZOTEA

P.Uc (T/m³) 2.40 2.40 P.Uc (T/m²) 0.420 P.Uc (T/m²) 0.100 P.Uc (T/m²) 0.100

PESO (Ton) 14.69 8.64 23.33 PESO (Ton) 57.12 PESO (Ton) 13.60 PESO (Ton) 13.60

(T/m²) 0.100

PESO (Ton) 13.60

DEL 2do AL 4to PISO

b (m) 0.30 0.30

P.Uc (T/m³) 2.40 2.40

b (m) 0.30 0.30 0.30 0.30

P.Uc (T/m³) 2.40 2.40 2.40 2.40

ANCHO (m) 8.00 ANCHO (m) 8.00 ANCHO (m) 8.00

P.Uc (T/m²) 0.420 P.Uc (T/m²) 0.100 P.Uc (T/m²) 0.100

PESO (Ton) 16.52 10.08 26.60 PESO (Ton) 1.59 1.06 3.18 2.12 5.82 PESO (Ton) 57.12 PESO (Ton) 13.60 PESO (Ton) 13.60

ANCHO (m) 8.00

(T/m²) 0.20

PESO (Ton) 27.20

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIO 7.- PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS

U 0.9CM CS

CALCULO DEL PESO DE LA EDIFICACION Piso

2 3 4 Azotea Peso

Peso de Vigas (Tn)

Peso de Columnas (Tn)

Aligerado (Tn) Acabados (Tn)

Tabiqueria (Tn)

Total de Carga Muerta (Tn)

26.60 26.60 26.60 23.33

5.82 5.82 5.82 -

57.12 57.12 57.12 57.12

13.60 13.60 13.60 13.60

13.60 13.60 13.60 13.60

116.75 116.75 116.75 107.65

103.14

17.46

228.48

54.40

54.40

457.88

CALCULO DEL CORTANTE BASAL

La capacidad portante dl suelo es de 3.26 kg/cm2 la cual transformada a toneladas sobre metros

Por lo tanto tenemos:

858.19 5x Area Zapatas 5.26 L=

m2

2.29

Por lo tanto se consideraran zapatas

Este predimensionamiento de zapatas lo uzaremos para calcular el asentamiento de la estructura.

2.50x 2.50 mts

ONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Total de Peso Total Carga Viva 1.5CM+1.8CV (Tn) (Tn) 27.20 27.20 27.20 13.60

224.08 224.08 224.08 185.95

95.20

858.19

l transformada a toneladas sobre metros cuadrados sera: 32.6 Tn/m2

2.50x 2.50 mts

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARR 8.- CALCULO DE ASENTAMIENTO

NIEL ALCIDES CARRION