ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 Calcular: 1. 2. 3. 4. 5.
Verificar la esbeltez del edificio. Determinar si el edificio es flexible o rígido. Verificar la rigidez del entrepiso. Verificar al volcamiento. Aclarar, si los tabiques configuran u sistema isostático o hiperestático, si son simétricos o asimétricos, para la dirección de viento indicada Wy. 6. Determinar el porcentaje de carga que toma cada tabique. 7. verificar las tensiones en el tabique 2, en el nivel ± 0.00,con la carg a total mayorada.
G
0 6 = h
4 5 = w h
W
±0,00
5 f
A dA b=20m
DATOS: a=40m b=20m Cargas gravitatorias 2 D=0,7t/m 2 L=0,2t/m Carga de viento 2 qW=130Kg/m hW=54m h=60m Altura de entrepiso=3m Número de pisos=20 nf =5m Hormigón=H30 T1=T3=0,20m T2=0,40m T4=T5=30cm
0 2
a=40m
1
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017
1. Verificación de la esbeltez.
h b
60m 20m
3 No es Edificio en torre
5 10 EDIFICIO EN TORRE
2. Verificar si el edificio es rígido. h b
60m 20m
4 el Edificio es rígido
3. Verificación de la rigidez del entrepiso b a
1 5
20m 40m
ó 0,20
0,5 verifica
4. Verificación al vuelco. a) Cálculo de la carga de viento.
W qW h a W 130 Kg / m 2 40m 60m 312000 Kg 312t
b) Cálculo de la distancia de la resultante de viento al plano de fundación. d
hW 2
6m nf
54m 2
6m 5m 38m
c) Cálculo del momento volcador
W d M V 312t 38m 11856tm M V
d) Cálculo de la carga gravitatoria. G D a b N de pisos G 700 Kg / m 2 40m 20m 20 pisos 11200000 Kg 11200t
2
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 e) Cálculo de la distancia de la carga gravitatoria al plano de fundación. d A
b 2
20m 2
10m
f) Cálculo del momento estabilizante.
G d A M e 11200t 10m 112000tm M e
4. Verificación al vuelco. S S
M e M V
3
112000tm 11856tm
9,45 3verifica
40m 8m T4
m 7 m 0 m 2 6
T1
T3
T2
m 7
T5 A
WY
3
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 5. Determinación del porcentaje de carga que toman los tabiques. a) Cálculo de las inercias. I T 1 I T 2 I T 4
I T 3
bh 12
b h
12
0,40m 6m
3,6m 4
3
3
12
I T 5
0,20m 6m
3
3
12
b h3 12
7,2m 4
0,30m 8m
3
12
12,8m 4
b) Sumatoria de las inercias de los tabiques paralelos a Wy. T 3
I I
T 1
I T 2 I T 3
T 1 T 3
I 3,6m
7,2m 4 3,6m 4 14,4m 4
4
T 1
c) Sumatoria de las inercias de los tabiques paralelos a Wx. T 5
I T 4 T 5
I 12,8m
4
12,8m 4 25,6m 4
T 4
d) Determinación de la recta de acción del baricentro para Wy. Aplicamos Varignon. T 3
I d
GI
I T 1 d T 1 A I T 2 d T 2 A I T 3 d T 3 A
T 1
14,4m
d GI
4
d GI 3,6m 4 0m 7,2m 4 8m 3,6m 4 40m
144m
5
14,4m
4
14m
4
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 e) Determinación de la recta de acción del baricentro para Wx. Aplicamos Varignon. T 6
I d
GI
I T 4 d T 4 A I T 5 d T 5 A
T 4
25,6m
d GI
4
d GI 12,8m 4 20m 12,8m 4 0m
256m
5
25,6m
4
10m
f) Cálculo de la excentricidad “e” para el viento Wy.
40m 8m T4 7
0 2
6
T1
T2
GI
T3 0 1
7
T5 14m
e e
a
d GI
2 40m 2
e=6m WY
14m 6m
g) Cálculo de la sumatoria de inercias por la distancia al cuadrado de cada uno de los tabiques al baricentro.
5
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 T 5
I d
2
I T 1 d T 1GI 2 I T 2 d T 2GI 2 I T 3 d T 3GI J T 4 I T 4 d T 4GI
2
T 1
I T 5
d T 5GI 2
T 5
I d
2
3,6m 4 14m2 7,2m 4 6m2 3,6m 4 26m2 12,8m 4 10m2
T 1
12,8m
4
10m2
T 5
I d
2
5958,4m 6
T 1
h) Cálculo del porcentaje de carga que toma cada tabique para la dirección de viento Wy.
e d T 1GI 1 RT 1 W I T 1 T 3 T 5 2 I I d T 1 T 1 R T 6m 14m 1 RT 1 100 3,6m 4 4 6 14 , 4 m 5958 , 4 m RT 1 360m 4 0,0694444 0,0140977 19,9248% 6m 6m 1 100 7,2m 4 4 6 14 , 4 m 5958 , 4 m RT 2 720m 4 0,0694444 0,0060419 45,6498%
RT 2
1 6m 26m 100 3,6m 4 4 6 14 . 4 m 5958 , 4 m RT 3 360m 4 0,0694444 0,0261815 34,4253% RT 3
RT 4
6m 10m 100 12,8m 4 12,89% 6 5958 , 4 m
RT 5
6m 10m 100 12,8m 4 12,98% 6 5958 , 4 m TOMAN TRASLACIÓN SOLO LOS TABIQUES PARALELOS A LA ACCIÓN DEL VIENTO TODOS LOS TABIQUES TOMAN ROTACIÓN 6
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017
i)
Verificación.
RT 1 RT 2
RT 3 W 19,4248 45,6498 34,4253 99,9999 RT 4 RT 5 0 12,89 12,89 0 6. Verificar las tensiones del tabique 3 en el nivel ±0,00 con la carga t otal mayorada.
40m 8m T4 7
0 2
6
7
T1
T3
T2
T5
WY a) Cálculo de la carga gravitatoria última. qu
1,2 D 1,6 L
qu
1,2 0,7t / m 2 1,6 0,3t / m 2 1,32t / m 2
b) Cálculo de la carga gravitatoria última que toman los tabiques. quT 1
quT 2 qu t / m 2 Area de inf luencia N de pisos
quT 1
quT 2 1,32t / m 2 8m 13m 20 pisos 2745,6t
c) Cálculo de área del tabique. AT 2
0,40m 6m 2,4m 2
d) Cálculo del módulo resistente elástico.
7
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 S T 1
S T 2
0,40m 6m 6
2
2,4m 3
e) Cálculo del momento en planta baja.
d
hW 2
6m
54m 2
6m 33m
W d M V 312t 33m 10296tm M V
f) Cálculo del momento que toma el tabique 2. RT 2
45,65%
M T 1
M T 2
M T 1
M T 2
MuT 1
M PB RT 2 100 10296tm 45,65 100
4700,12tm
MuT 2 1,32 4700,12tm 6219,84
g) Verificación de las tensiones con el edificio cargado.
f f
N U c A
M U b
S
2745,6t
0,85 2,4m
2
6119,84tm 0,9 2,4m
3
1345,88t / m 2 2833,26t / m 2 4179,14t / m 2 no verifica tensión del hormigón 1345,88t / m 2 2833,26t / m 2 1487.38t / m 2 tracción elevada mucha armadura de viento
8
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 CÁLCULO DEL MOMENTO VOLCADOR, PARA LOS DISTINTOS ESTADOS DE CARGA DE VIENTO
qw1=140Kg/m2 m 5 4 = h
W1
m 5 2 = 2 h
W2
qw2=60Kg/m2 b=20m
W
m 0 4 = a
qW 1 h a W 1 140 Kg / m 2 45m 40m 252000 Kg 252t W 2 qW 2 h a W 2 60 Kg / m 2 25m 40m 60000 Kg 60t W 1
d 1
d 1
d 2
d 2
h1
h2 nf
2 45m 2
h2
25m 5m 52,5m
nf
2 25m
5m 17,5m 2 Momento volcador
W 1 d 1 W 2 d 2 M V 252t 52,5m 60t 17,5m 14280tm M V
9
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 qw=140Kg/m2
W
W
qW h a
W 1
140 Kg / m 2 70m 40m 392000 Kg 392t
d d
h
nf
2 70m
b=20m
5m 40m 2 Momento volcador
W d M V 392t 40m 15680tm M V
W
qw=5,6t/m m 0 7 = h
qW h W 1 5,6t / m 70m 392t W
d
W
d
h
nf
2 70m
5m 40m 2 Momento volcador
W d M V 392t 40m 15680tm M V
b=20m
10
ESTRUCTURAS III - CÁTEDRA CISTERNAS - REPASO 1er. PARCIAL PRÁCTICO CURSO 2017 qw1=140Kg/m2 m 0 7 = h
W 1
W1
qW 1 h a 2 140 Kg / m
2
70m 40m 2
196000 Kg 196t
qW 2 h a W 2 60 Kg / m 2 70m 40m 168000 Kg 168t W 2
W2
qw2=60Kg/m2 b=20m
W
W 1
m 0 4 = a
2
d 1
h1 nf
d 1
70m 5m 51,67m
d 2
d 2
3
2 3
h2
nf
2 70m
5m 40m 2 Momento volcador
W 1 d 1 W 2 d 2 M V 196t 51,67m 168t 40m 16847,32tm M V
11
