predimensionamiento y cuantificación de carga de losas macizasDescripción completa
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Konsep Duty ManagerDeskripsi lengkap
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Descripción: losas
Descripción: para estudiantes de ingeniería (construcción 1)
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Descripción: introduccion sobre losas
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ESTRUCTURAS ESTRUCTURA S ESPECIALES
LCAPITULO 6
CIV- 307
EJEMPLO DE DISEÑO
Diseñar una losa reticular de una edificación sin viga de borde o perimetral, mediante el método de pórtico equivalente, conociendo los siguientes datos:
6.1. DATOS f´c =
210 Kg / cm 2
f y =
4200 Kg / cm 2
S/C =
300 Kg /m 2
Columnas =
40 x 40 cm
VISTA EN PLANTA
LOSAS RETICULARES
41
ESTRUCTURAS ESTRUCTURA S ESPECIALES
CIV- 307
VISTA FRONTAL
6.2. PRE – DIMENSIONAMIENTO 6.2.1 LOSA 6.2.1.1. ALTURA MINIMA De acuerdo al código ACI 318S-14 en la sección 8.3.1.1 8.3. 1.1 el Espesor mínimo de losas no preesforzadas en dos direcciones sin vigas interiores tomaremos el siguiente:
ℎ = 33 = 55033 = 16 16.6.677 .. Por tantos se asume h= 0.20 m
6.2.2. CARPETA DE COMPRESION Altura minima minima de carpeta carpeta de compresion compresion para losas losas nervadas nervadas con abacos según según el Código ACI 318S-14 es t= 5cm
LOSAS RETICULARES
42
ESTRUCTURAS ESTRUCTURA S ESPECIALES
CIV- 307
6.2.3. NERVIOS Utilizando casetones de 0.40m x 0.40m x 0.20m bmin ≥ 10cm
∗ ℎ = ∗ 20 = 5
b=
Se asume una base mínima de nervio Código ACI 318S-14).
′ = (Dimensión mínima según
6.2.4. ABACO La dimensión de un ábaco según Código ACI 318S-14 debe ser 1/6 dirección de análisis:
en cada
1 ∗∗2= 1 ∗ 600 ∗ 2 = 200 = 2 6 6 500 ∗ 2 = 166.67 = 1.7 En la dirección y = ∗∗2= ∗ 500 En la dirección x =
Se asume una longitud de ábaco de 2m x 2 m.
6.3. ANÁLISIS DE CARGAS 6.3.1. Cargas muertas D:
Peso cerámica:
2000 Kg / m 3 * 0.015 m = 30 Kg / m
Peso Carpeta:
1800 Kg / m 3 * 0.03 m
= 54 Kg / m
Peso Ala de Viga:
2400 Kg| / m 3 * 0.05 m
= 120 Kg / m
Peso Nervio de Viga:
2400 Kg / m 3 * 0.072 m = 172.8Kg / m
LOSAS RETICULARES
43
ESTRUCTURAS ESPECIALES
CIV- 307
Peso Cielo Raso:
1250 Kg / m 3 * 0.02 m
Peso Total Losa:
401.8 Kg / m
Peso tabiquería:
100 Kg / m2
Peso total carga muerta:
501.8 Kg / m2
= 25Kg/m
6.3.2. Cargas vivas L: Sobre carga de uso:
300 Kg / m 2
6.5. DETERMINACIÓN DE LA ALTURA EQUIVALENTE: Sección de la losa:
BC = 0.250651 CB = 0.250651 CD = 0.208876 DC = 0.27874 Con los valores encontrados de FD procederemos con el método de Hardy Cross para hallar los máximos momentos y diagramar :
− = + + 0.00972 − = 0.000972 + 0.0017511 + 0.0011664 − =0.249903 − =0.249903 − =0.2998 Con los valores encontrados de FD procederemos con el método de Hardy Cross para hallar los máximos momentos y diagramar
Isostatizando Tramo 1-2: Para X = 2.02075 m =7166.64873246.48 = 3886.47+7166.6487 3246.48∗ 2 X = 0.20 m M = -2518.0666 Kg-m X = 4.80 m M = -6886.0026 Kg-m X = 2.2075 m Mmáx = 4023.77045 Kg-m
Tramo 2-3: Para X = 3 m =9739.443246.48 3246.48∗ =9499.33+9739.44 2 X = 0.20 m X = 5.8 m X=3m
M = - 7616.367 Kg-m M = - 7616.367 Kg -m M máx = 5109.835 Kg -m
Tramo 3-4 :
=7166.64873246.48 Para X = 2.02075 m = 3886.47+7166.6487 3246.48∗ 2 LOSAS RETICULARES
44
ESTRUCTURAS ESPECIALES
X = 0.20 m X = 4.80 m X = 2.2075 m
CIV- 307
M = -2518.0666 Kg-m M = -6886.0026 Kg-m Mmáx = 4023.77045 Kg-m
Diagramando los momentos en la cara de las columnas: (kg-m)
ANÁLISIS DEL PÓRTICO B (1 - 4)
CALCULO DE RIGIDECES EQUIVALENTES: LOSAS RETICULARES
=12557.45951.88 Para X = 2.1098 m 5132.78∗ = 5132.78+12557.389 2 X = 0.20 m M = -2740.341 Kg-m X = 4.80 m M = -13422.97 Kg-m X = 2.2075 m Mmáx = 8114.128 Kg-m
Tramo 2-3: Para X = 3 m =17855.65951.88 5132.78∗ = 17855.6+17855.64 2 X = 0.20 m X = 5.8 m X=3m
M = - 14008.494 Kg-m M = - 14008.494 Kg -m M máx = 9322.876Kg -m
Tramo 3-4 :
=17202.0115951.88 LOSAS RETICULARES
Para X = 2.8902 m
44
=16744.335+17202.010 5132.78∗ 2 X = 0.20 m X = 4.80 m X = 2.2075 m
M = -13422.97 Kg-m M = -2740.341 Kg-m Mmáx = 8114.128 Kg-m
Diagrama de momentos en la cara de la columna : (kg-m)
ANÁLISIS DEL PÓRTICO D (1 - 4)
CALCULO DE RIGIDECES EQUIVALENTES: Rigidez de la columna equivalente.
=7166.64873246.48 Para X = 2.2075 m = 3886.47+7166.6487 3246.48∗ 2 X = 0.20 m X = 4.80 m X = 2.2075 m
M = -6886.0026 Kg-m M = 2518.0666 Kg-m Mmáx = 4023.77045 Kg-m
Tramo 2-3: Para X = 3 m =9739.443246.48 3246.48∗ =9499.33+9739.44 2 X = 0.20 m X = 5.8 m X=3m
M = - 7616.367 Kg-m M = - 7616.367 Kg -m M máx = 5109.835 Kg -m
LOSAS RETICULARES
50
Tramo 3-4 : Para X = 2.7925 m =7166.64873246.48 3246.48∗ = 3886.47+7166.6487 2 X = 0.20 m X = 4.80 m X = 2.2075 m
M = -6886.0026 Kg-m M = -2518.0666 Kg-m Mmáx = 4023.77045 Kg-m
Diagrama de momentos en la cara de la columna: (kg-m)
LOSAS RETICULARES
51
DISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS EN FRANJA DE COLUMNAS Y FRANJA CENTRAL. Los porcentajes de los momentos negativos y positivos totales a ser resistidos por una franja de columna se obtendrán de las siguientes tablas de la norma ACI 318S-14.
Tabla 8.10.5.1-Fracción del momento negativo interior M u en una franja de columna (%)
⁄ ⁄ = ⁄ ≥
0.5
1.0
2.0
75
75
75
90
75
45
Para losas sin vigas de borde
⁄ =
Tabla 8.10.5.2- Fracción del momento negativo exterior M u en una franja de columna (%)
⁄ > .0
⁄
0
≥ ≥
2.5
0
2.5
0
1.0
100 75 100 90
100 75 100 75
Para losas sin vigas de borde
2.0 100 75 100 45
α l⁄l = 0 = 0
Tabla 8.10.5.5 -Fracción del momento positivo M u en una franja de columna (%)
⁄ ⁄ = ⁄ ≥
LOSAS RETICULARES
0.5
1.0
2.0
60
60
60
90
75
45
Para losas sin vigas de borde
⁄ =
52
PORCENTAJES DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS Momento negativo Exterior Franja Columna %
Momento negativo Interior Franja Columna %
Momento positivo Interior Franja Columna %
PORTICO
L1
L2
L2/L1
1 (A - D)
6.00
2.50
0.4167
0
0
100
75
60
5.00
2.50
0.5
0
0
100
75
60
6.00
2.50
0.4167
0
0
100
75
60
6.00
5.50
0.9167
0
0
100
75
60
5.00
5.50
1.1
0
0
100
75
60
6.00
5.50
0.9167
0
0
100
75
60
6.00
5.50
0.9167
0
0
100
75
60
5.00
5.50
1.1
0
0
100
75
60
6.00
5.50
0.9167
0
0
100
75
60
6.00
2.50
0.4167
0
0
100
75
60
5.00
2.50
0.5
0
0
100
75
60
6.00
2.50
0.4167
0
0
100
75
60
2 (A - D)
3 (A - D)
4 (A - D)
PORTICO
L1 (m)
L2 (m)
A (1 - 4)
5.00
B (1 - 4)
C (1 - 4)
D (1 - 4)
α
β
Momento negativo Exterior Franja Columna %
Momento negativo Interior Franja Columna %
Momento positivo Interior Franja Columna %
L2/L1
α
3.000
0.6
0
0
100
75
60
6.00
3.000
0.5
0
0
100
75
60
5.00
3.000
0.6
0
0
100
75
60
5.00
5.500
1.1
0
0
100
75
60
6.00
5.500
0.9167
0
0
100
75
60
5.00
5.500
1.1
0
0
100
75
60
5.00
5.500
1.1
0
0
100
75
60
6.00
5.500
0.9167
0
0
100
75
60
5.00
5.500
1.1
0
0
100
75
60
5.00
3.000
0.6
0
0
100
75
60
6.00
3.000
0.5
0
0
100
75
60
5.00
3.000
0.6
0
0
100
75
60
β
La distribución de momentos negativos y positivos totales en la franja de columnas es: Interior=75 %, exterior=100 % y positivo=60 %
LOSAS RETICULARES
53
DISTRIBUCION DE MOMENTOS DEL PORTICOS EN LA DIRECCION X FRANJA DE COL. PORTICO
TRAMO
TRAMO
M(kg-m) %
1 (A - D)
A-B
B-C
C-D
2 (A - D)
A-B
B-C
C-D
3 (A - D)
A-B
B-C
C-D
4 (A - D)
A-B
B-C
C-D
LOSAS RETICULARES
Ap. Externo M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Externo Ap. Externo M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Externo Ap. Externo M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Externo Ap. Externo M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Interno Ap. Interno M. Positivo Ap. Externo
Armadura adicional debido en el ancho efectivo del ábaco, debido a la transmisión de momentos: Verificar la armadura de la losa en la columna exterior según ACI 318S-14/8.4.2.3.2:
Entonces se utilizará As como área del acero para el cálculo.
Calculo de separación de aceros
= LOSAS RETICULARES
= 13.786 2 =12.189 π ∗Ø π∗1.2cm 4 4 60
=8.203 = 100 12.189 Entonces:
: ∅ /
Armadura adicional debido en el ancho efectivo del ábaco, debido a la transmisión de momentos: Verificar la armadura de la losa en la columna exterior según ACI 318S-14/8.4.2.3.2: