INTRODUCCION La escalera nació antes que los volúmenes provistos de varias plantas. Primeramente, en forma de peldaños esculpidos sobre un madero, que se colocaba para ascender a cabañas pr…Descripción completa
DISEÑO DE ESCALERAS EN HORMIGON ARMADODescripción completa
Todo lo necesario para saber como diseñar y construir unas escalera de concreto armado
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SANTIAGO CHAVEZ
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Descripción: TANQUES
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Descrição: Livro Pontes de Concreto Armado
ALBAÑILERÍA CONFINADA
Descripción: Este Manual esta Realizado para ingenieros Estructuralista y afines con el ACI-2018
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Diseño en Concreto Armado
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Descripción: concreto armado
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACU ACULLTAD DE ARQUI ARQUITE TECTU CTURA RA Y URBANISMO TEMA: DISEÑO DE ESCALERA DE CONCRETO ARMADO CURSO: ESTRUCTURAS I PROFESOR: ING. MART MARTIN IN MAGUIÑA MAGUIÑA ALUMNO: TRINIDAD SANTOS, LUDWIG JESÚS MARÍA-LIMA-PERÚ / 2014
1. MARCO TEÓRICO •
DEFINICIÓN DE ESCALERA: Es un elemento estructural cuya función es poder conducir a diferentes niveles de una edificación, cuyo material es de concreto armado (arena gruesa, piedra chancada y agua) y varillas de acero – ½” mínimo.
DATOS PARA DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO
t
Garganta de Escalera
Lo:(descanso)
I. CÁLCULO DEL VALOR DE “t” •
“t” es el espesor o altura del descanso de la escalera de concreto armado(ECA); para hallar su valor promedio de “t” debemos saber la longitud del descanso(Lc) y el valor del número de pasos por su dimensión. Esta ∑ será igual a la longitud Nominal (Ln).
Pasos para el cálculo de “t” 1º. Se realiza la operación t1 y t2 y aproximación a 2 decimales. 2º. Se realiza la operación t2 y 3º. Se suma t1+t2 (ya aproximada) para luego dividirlo entre 2 y aprox. A 2 decimales. (En metros)
II. CÁLCULO DE COS •
El ángulo es la inclinación de la escalera con respecto a un nivel horizontal y se determina con los valores del paso (P) y contrapaso (CP).
=
2
+
P: PASO (en cm.)
CP: CONTRAPASO (en cm.) Aprox. : 4 decimales
2
III. Cálculo de la Hm (altura media) de la garganta de la escalera •
Nos ayuda a metrar con una medida constante la loza.
⟹ ∶ ó
Unidad: cm. Aprox.: 2 decimales
=
.
+
(
2
.)
IV. CÁLCULO DEL PESO PROPIO DEL DESCANSO •
Se calcula mayorizando las cargas muertas y vivas del descanso, los datos que se deben saben so: “t”, ancho de escalera (b), Peso específico del concreto (2.4 Tn/m3) y el Peso específico del acabado (0.10 Tn/m2) y la sobrecarga (0.60 Tn/m2).
⇒ ó
:
P.P. = 1.2 x t(m) x b(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
∑
(
2
)
2
3
) x b(m)
( )
Unidades: Tn/ m
V. CÁLCULO DEL P.P. GARGANTA DE ESCALERA P.P. = 1.2 x Hm(m) x b(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
2
)
2
=
( . .+
3
) x b(m)
( )
⇒ ∑ 2
+ S/C) Unidades: Tn/ m
VI. Cálculo de Reacciones en unidades (Tn/m)
F = dist. horizontal x Wu 2
Wu1 F = dist. horizontal x Wu 1
Wu2
R B
R A
VII. Cálculo de distancia horizontal 1 =
ℎ 2
+ m
IX. Cálculo de Xo (distancia): •
•
Nos ayuda a determinar la distancia donde se da la mayor deflexión o momento último máximo de la garganta de escalera; la distancia desde el eje del cimiento hacia la izquierda, en ese punto se da la deflexión máxima. Para escalera de mayor soporte, se recomienda un apoyo de la columna cuadrangular o circular al eje de la dist. Xo, de la misma forma se puede apoyar y colocar una viga entre 2 columnas.
=
2 (
)
(unidades de : m)
X. Cálculo de Momento Ultimo Max (MUmáx) Aquel momento que representa la máx deflexión que ocurre en una escalera(ECA) según la carga diseñada.
⟹ − 2
ó
:
á .=
2
2
Unidad (Tn – m)
TAREA •
Desarrollar 2 ejercicios con los datos que nos proporcionará el delegado del grupo. DATOS Nº PASOS ANCHO DE ESCALERA(b) Lo(DESCANSO) ANCHO DE MURO CIMIENTO MEDIDA DEL PASO(P) MEDIDA DEL CONTRAPASO(CP)
EJERCICIO # 1
EJERCICIO # 2
10 2 m. 1,5 m. 0,25 m. 0,50 m. x 1 m. 0,28 m. 0.17 m.
7 1,2 m. 1,8 m. 0,25 m. 0,60 m. x 1.20 m. 0,25 m. 0.17 m.
EJERCICIO Nº 1 Cálculo del Peso Propio del descanso:
⇒ ó
:
P.P. = 1.2 x t(m) x b(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
2
2
)
3
) x b(m) = 1.2 x 0.10(Tn/
= 1.6 x 0.60
⇒ ∑ (
+
= 1.2 x 0.20 m x 2 m x 2.4
Tn
2
2
2
Tn
3
= 1.15 Tn/m
) x 2(m) = 0.24 Tn/m
= 1.92
/
+ S/C) = 1.15 + 0.24 + 1.92 =3.31 Tn/m
EJERCICIO Nº 1 Cálculo del Peso Propio de la garganta de escalera:
P.P.. = 1.2 x Hm (m)x 2(m)x 2.4 Tn/
3
=1.2 x 0.3190 (m) x 2(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
2
2
)
= 1.6 x 0.60
⇒ ∑ 2
=
( . .+
) x b(m) = 1.2 x 0.10(Tn/ Tn
2
2
2
3
= 1.84
/
) x 2(m) = 0.24 Tn/m
= 1.92
/
+ S/C)= 1.84 + 0.24 + 1.92= 4 Tn/m
EJERCICIO Nº 1 Cálculo del Peso Propio del descanso: F = dist. horizontal x Wu 2
Wu1
CÁLCULO DE RA y RB
F = 3.05m. x 4 Tn/m=12.2 Tn
F = dist. horizontal x Wu 1 F = 1.625m x 3.31tn/m=5.38 N
Wu2
∑ B
A 1.625 m.
R A
R B
2
3.05
) + 12.2x(1.625+
2
)- 4.675xR B = 0
R B =9.16 Tn
∑
3.05 m.
1.625
= 5.38x(
3.05
= 12.2x(
2
1.625
) + 5.38x(3.05+
2
)- 4.675xR A = 0
R A = 8.42 Tn Comprobación: R A + R B =
∑
=17.58 Tn
EJERCICIO Nº 1 Cálculo de Xo (distancia):
=
( ) 9.16 = 2.29 m = 4 2 ( )
Cálculo de Momento Ultimo Max(MUmáx):
⟹ − ó
:
2
á .=
2
2
= 9.16
− 2.29( )
4
2.292
= 10.49 −
2
2
EJERCICIO Nº 1 Este es el resultado del diseño y dimensionamiento de la escalera (gráficamente). Todos los datos obtenidos durante la resolución del ejercicio fueron colocados en el gráfico. Todas las unidades están en metros
EJERCICIO Nº 2 Cálculo del Peso Propio del descanso:
⇒ ó
:
P.P. = 1.2 x t(m) x b(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
2
2
)
3
) x b(m) = 1.2 x 0.10(Tn/
= 1.6 x 0.60
⇒ ∑ 1
=
( . .+
= 1.2 x 0.16 m x 1.2 m x 2.4
Tn
2
2
1.2
Tn
3
= 0.55 Tn/m
) x 1.2(m) = 0.14 Tn/m
= 1.15
/
+ S/C) = 0.55 + 0.14 + 1.15 =1.84 Tn/m
EJERCICIO Nº 2 Cálculo del P.P. garganta de escalera: P.P.. = 1.2 x Hm (m)x 2(m)x 2.4 Tn/
3
=1.2 x 0.2785 (m) x 1.2(m) x 2.4 Tn/
Acabado = 1.2 x 0.10(Tn/ S/C = 1.6 x 0.60(Tn/
2
)
2
) x b(m) = 1.2 x 0.10(Tn/
= 1.6 x 0.60
2
2
1.2
3
= 0.96
/
) x 1.2(m) = 0.14 Tn/m
Tn
= 1.15
/
EJERCICIO Nº 2 Cálculo del Peso Propio del descanso: F = dist. horizontal x Wu 2
Wu1
F = 2.05m. x 2.25 Tn/m=4.61 Tn
F = dist. horizontal x Wu 1 F = 1.925m x 1.84tn/m=3.54 N
Wu2
CÁLCULO DE RA y RB
∑
1.925
= 3.54(
2
) + 4.61x(1.925+
2.05 2
)- 3.975xR B = 0
R B =4.28 Tn B
A 1.925 m.
∑
2.05
= 4.61x(
2
1.925
) + 3.54x(2.05+
2
)- 3.975xR A = 0
2.05 m.
R A = 3.87 Tn R A
R B
Comprobación: R A + R B =
∑
=8.15 Tn
Cálculo de Xo (distancia): ( ) 4.28 = = 2.25 = 1.90 m 2 ( )
Cálculo de Momento Ultimo Max(MUmáx):
−
ó
:
2
á .=
2
2
= 4.28
− 1.90( )
2.25
1.902
= 4.07 −
2
2
EJERCICIO Nº 2 •
•
•
Este es el resultado del diseño y dimensionamiento de la escalera (gráficamente). Todos los datos obtenidos durante la resolución del ejercicio fueron colocados en el gráfico.
Todas las unidades están en metros
APORTE PERSONAL • Las escaleras se usan para unir diferentes niveles o pisos en las edificaciones. • Existen distintos tipos de apoyos en las escaleras entre las usuales se tiene: a) Con apoyo en los 2 niveles que conecta, puede ser de un tramo o de 2 tramos. b) Escaleras apoyadas en muros de concreto, el armado de los peldaños ingresa al muro. c) Escaleras helicoidales.
APORTE PERSONAL Limitaciones: a) Paso mínimo: P min=25 cm b) Contra paso: i.Escaleras monumentales: de 13 a 15 cm ii.Casas y edificios de viviendas: de 15 a 17.5 cm iii.Escaleras secundarias: de 18 a 20 cm (para azoteas) c) Ancho mínimo de la escalera: Viviendas: 1mts Edificios y locales comerciales: 1.2 mts Secundarias; 0.7 a 0.8 mts d) Cada tramo de escalera debe temer como máximo de 15 a 16 escalones o pasos y depsues debe intercalarse un descanso. Los descansos intermedios deben tener una longitud mínima de 1 mts.
