DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
Región:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
APURÍMAC
Provincia: ABANCAY
Distrito:
ABANCAY
1.- DATOS Y CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO ESPECIFICACIONES: Ubicación: Uso: Categoria
Zona 2
A Sistema Estructural:
f`c = 210 Kg/m2 Apurímac
fy = 4200 Kg/m2 Suelo:
Infraestructura Educativa (Salud) Porticos R= 8
S2
Suelos Intermedio
PLANTA BLOQUE I
VISTA PLANTA
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
Región:
APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
2.- PREDIMENSIONADO - LOSA ALIGERADA De la configuración estructural se tiene:
Longitud Total en Eje X Longitud Total en Eje Y
Nota: Los ejes son referenciales
17.30 m Viga Secundaria 11.70 m Viga Principal
Nota: Por ser condición del trabajo el usar una losa aligerada como diafragma horizontal se utilizara una losa aligerada predimensionada de la siguiente manera: H= L/25 L= Luz Libre de Viguetas H= Ancho de Vigueta: Entre Ejes de Viguetas: De la Norma E.020 Cargas, se tiene:
3.50 m 0.14 m 0.10 m 0.40 m
Tomaremos H=
0.20 m
2.1.- METRADO DE CARGAS. TECHO CARGA MUERTA Acabados CARGA VIVA Techo
100.0 kg/m2 100.0 kg/m2 100.0 kg/m2 (E.020 Carga viva del techo) 100.0 kg/m2
NIVEL 3 CARGA MUERTA Peso del Aligerado (H=20cm) Acabados Piso CARGA VIVA Oficinas CARGA VIVA Corredores y Escaleras
300.0 kg/m2 (E.020 Anexo 1 Pesos Unitarios) 100.0 kg/m2 400.0 kg/m2 250.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 250.0 kg/m2 400.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 400.0 kg/m2
Peso por metro Lineal, WD= Peso por metro Lineal Oficinas, WL= Peso por metro Lineal Corredor, WL= Wu = 1.4WD + 1.7 WL = NIVEL 2 CARGA MUERTA Peso del Aligerado (H=20cm) Acabados Piso CARGA VIVA Oficinas CARGA VIVA Corredores y Escaleras
160.00 100.00 160.00 496.00
kg/ml kg/ml kg/ml kg/ml
300.0 kg/m2 (E.020 Anexo 1 Pesos Unitarios) 100.0 kg/m2 400.0 kg/m2 250.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 250.0 kg/m2 400.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 400.0 kg/m2
Peso por metro Lineal, WD= Peso por metro Lineal Oficinas, WL= Peso por metro Lineal Corredor, WL= Wu = 1.4WD + 1.7 WL =
160.00 100.00 160.00 496.00
kg/ml kg/ml kg/ml kg/ml
NIVEL 1 CARGA MUERTA Peso del Aligerado (H=20cm) Acabados Piso CARGA VIVA Oficinas CARGA VIVA Corredores y Escaleras
300.0 kg/m2 (E.020 Anexo 1 Pesos Unitarios) 100.0 kg/m2 400.0 kg/m2 250.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 250.0 kg/m2 400.0 kg/m2 (E.020 Cargas) 400.0 kg/m2
Peso por metro Lineal, WD= Peso por metro Lineal Oficinas, WL= Peso por metro Lineal Corredor, WL= Wu = 1.4WD + 1.7 WL = ASIGNACION DE CARGAS EN LA LOSA (Carga Viva Kg/m2)
160.00 100.00 160.00 496.00
kg/ml kg/ml kg/ml kg/ml
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA DATOS h= t= B= b= r= d=
20.00 cm Peralte de la viga 5.00 cm Base de la Viga 40.00 cm Recubrimiento hasta el peralte del acero 10.00 cm long. De viga entre eje 2.00 cm peralte efectivo 18.00 cm f 0.90 LONGITUD DE LOS TRAMOS L1= 3.5 m L2= 3.5 m L3= 3.5 m L4= 3.5 m
B t As(-) b DIRECCION DE ARMADO DE LOSA PROPUESTA
MOMENTO POSITIVO M 1-2 M 2-3 M 3-4 M 4-5
0.25 0.35 0.39 0.35
Tn-m Tn-m Tn-m Tn-m Tn-m
MOMENTO NEGATIVO M1 0.5 Tn-m M2 0.5 Tn-m M3 0.52 Tn-m M4 0.61 Tn-m M5 0.5 Tn-m CORTANTE MAXIMA VMAX 0.88 Tn f'c = 210 Kgr/cm2 f'y = 4200 Kgr/cm2 1.-CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO A) MOMENTO NEGATIVO PARA EL APOYO EXTREMO
As min
M1
0 .7 f ' c b d 0.7 x fy ASUMIMOS
a
As * Fy 0.85 * Fc * b
M1(-) = 210
10.00 x 18.00 4200
2 # 3/8 =
As
1.42
0.5
Tn-m
= 0.4347 cm2 cm2
Mu
f Fy ( d
TANTEANDO
a ) 2
AS = 0.77 cm2 SE ASUME PARA EL APOYO EXTREMO
As min
1.27
M4
0 .7 f ' c b d 0.7 x fy ASUMIMOS
a
1 # 1/2 =
As * Fy 0.85 * Fc * b
cm2 M4(-) =
210
10.00 x 18.00 4200
1 # 3/8 =
As
0.71
= 0.4347 cm2 cm2
Mu
f Fy ( d
TANTEANDO
a ) 2
AS = 0.96 cm2 ASUMIMOS
1 # 1/2 =
1.27
0.61
cm2
MINIMO
Tn-m
As(+)
h
B) MOMENTO POSITIVOS PARA TRAMO 1-2 SI
M 1-2 = 0.25 Tn-m
t Mu f * 0.85 * Fc * B * t (d ) 2
Mu < Mut 0.25 < 4.98
5 x 15.5 = 4.9802
Tn
5 x 15.5 = 4.98
Tn
5 x 15.5 = 4.98
Tn
primer caso se calcula con B ala de la vigueta
PARA EL TRAMO
a
0.90 x 0.85 x 210 x 40.0 x
0
M 1-2
As * Fy 0.85 * Fc * b
As
0.25
Tn-m
Mu
f Fy ( d
TANTEANDO
a ) 2
AS = 0.37 cm2 SE ASUME
"
1 ø 1/2 " + 0 ø 1/2 C-D PARA TRAMO BC SI
=
1.27
+
= 1.27 cm2
OK
M 2-3 = 0.35 Tn-m
t Mu f * 0.85 * Fc * B * t (d ) 2
Mu < Mut 0.35 < 4.98
0.90 x 0.85 x 210 x 40.0 x
primer caso se calcula con B ala de la vigueta
PARA EL TRAMO
a
0
C-D
M 2-3
As * Fy 0.85 * Fc * b
As
0.35
Tn-m
Mu
f Fy ( d
TANTEANDO
a ) 2
AS = 0.52 cm2 SE ASUME 1 ø 1/2 " + 0 ø 1/2 PARA TRAMO BC 3-4 SI
Mu < Mut
"
1.27
=
0
= 1.27 cm2 OK
M 3-4 = 0.39 Tn-m
t Mu f * 0.85 * Fc * B * t (d ) 2
0.39 < 4.98
0.90 x 0.85 x 210 x 40.0 x
primer caso se calcula con B ala de la vigueta
PARA EL TRAMO
a
+
3-4
M 3-4
As * Fy 0.85 * Fc * b
As
Mu
f Fy ( d
TANTEANDO
a ) 2
AS = 0.60 cm2 SE ASUME 1 ø 1/2 " + 0 ø 1/2 "
=
1.27
+
0
= 1.27 cm2
OK
0.39
2.- VERIFICANDO LOS ENSANCHES Vc < Vu SI 1.18
X=
>
Vc= ф 𝑥 0.53 𝑥 𝑓′𝑐 𝑥𝑏 𝑥 𝑑 =
0.88
𝑉𝑢 𝑥 𝑏 𝑉𝑐
Tn
NO REQUIERE ENSANCHE……..OK 0.88 x 10.0 1.1751
=
0.85 x 0.5 x 14.5 x 10.0 x 18.00 = 1.1751
= 7.48869
se asume
b = 10
cm
ASUMIMOS
1
ACERO TRANSVERSAL POR TEMPERATURA 0.0025 x 10.00 x 5.00 = 0.125
𝐴𝑠𝑡 = 0.0025 𝑥 𝑏 𝑥 𝑡 = ESPACIAMIENTO
@ =
As = As min
cm2
ø 1/4 =
0.32
0.13 x 100.00 = 39.063 cm 0.32 ø 1/4 @ 39.05 ASUMIMOS
ø 1/4 @ # 25
cm cm
ARMADO FINAL Ast = ø
1/4 @
25
cm
B 5 cm =t As(-)
EN PLANTA B 3.5 1 # 1/2 1.2 m
b = 10 cm 3.5 m
C
m
1 # 1/2 + 0 0 0 ACERO NEGATIVO
1.2 m
1 ø 1/2 + 0 ø 1/2 ACERO POSITIVO
h =
As(+)
20.00
D
3.5
1.2 m
1 ø 1/2 + 0 ø 1/2
1.2 m
1.2
1 ø 1/2 + 0 ø 1/2
3.0 ANALISIS DE LA LOSA ALIGERADA EN EL PROGRAMA SAFE V12.0 POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS 3.1 ANALISIS DeL REFUERZO CON LA COMBINACION DEL RNC
momentos en las viguetas
E
m 1 # 1/2
1 # 1/2 + 0 0
1.2 m
cm
m
cm2
OK
3.1 ANALISIS DE LA DEFORMADA DE LA LOSA PUNTO MAS CRITICO CON LA COMBINACION DEL RNC
3.2 ANALISIS POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS DE ACERO POSITIVO( BALANCINES) EN LA DIRECCION X
ACERO REQUERIDO = 0.0333 AS+= AS+=
3.33 1.11
1 ø 1/2 " + 1 ø 1/2
cm2/cm cm2/m cm2/viguea
"
=
#viguetas/m = 1.27
+
1.27
3 = 2.54 cm2
OK
3.3 ANALISIS POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS DE ACERO NEGATIVO( ABAJO) EN LA DIRECCION X
IMAGEN DE APOYO PARA VISUALIZAR EL REQUERIMIENTO DEE ACERO EN EL EJE( VER MOMENTOS) ACERO REQUERIDO = 0.0372 cm2/cm 3.72 1.24
AS+= AS+=
1 ø 1/2 " + 0 ø 3/8
cm2/m cm2/viguea
"
=
#viguetas/m = 1.27
+
0
3 = 1.27 cm2
OK
3.4 ANALISIS POR FRANJAS DE DISEÑO, CALCULO DE ACERO REQUERIDO PARTE SUPERIOR ( EJE, BALANCINES) EN LA DIRECCION X ARMADO FINAL
B As(-)
As(+) b
=
1.27
+ 1.27 = 2.54 cm2 OK
As(+) 1 ø 1/2 " + 0 ø 3/8
"
=
1.27
+
ESTRIBAMIENTO CON "S" @ 0.25 EN EJES 1AL 9
As(+) b
"
0
= 1.27 cm2 OK
3.5 ANALISIS POR CORTANTE DE LA LOSA ALIGERADA EN LA DIRECCION X
B As(-)
As(-) 1 ø 1/2 " + 1 ø 1/2
MEMORIA DE CALCULO BLOQUE 01 PREDIMENSIONADO - VIGAS
Longitud Viga Principal Longitud Viga Secundaria
4.48 3.50
m m
VIGAS TECHO VIGAS PRINCIPALES WL Sobrecarga
=
100.00 Kg/m2
WD Peso Techo WD Peso acabado WD Tabiquería
= = =
300.00 Kg/m2 100.00 Kg/m2 30.00 Kg/m2
WD Carga Muerta Wu
CV
1.40 CM
+
CV
0.0300 Kg/cm² 0.0100 Kg/cm² 0.0030 Kg/cm²
430.00 Kg/m2 =
0.0100 Kg/cm²
CM
0.0430 Kg/cm²
CM
1.70 CV
Reemplazando:
h
Ln
=
b
=
B
=
Wu
Ln 4 w u
=
=
0.0772
Kg/cm²
Ln 14.396
Longitud Libre B 20 Dimensión Transversal Tributaria Redondeo
h
=
4.48 14.40
b
=
3.50 20
=
0.31
m
0.50
m
=
0.18
m
0.25
m
No necesita verificar por deflexión
VIGAS SECUNDARIAS WL Sobrecarga
=
100.00 Kg/m2
WD Peso techo WD Peso acabado WD Tabiquería
= = =
300.00 Kg/m2 100.00 Kg/m2 30.00 Kg/m2
WD Carga Muerta Wu
CV
1.40 CM
+
CV
0.0300 Kg/cm² 0.0100 Kg/cm² 0.0030 Kg/cm²
430.00 Kg/m2 =
0.0100 Kg/cm²
CM
0.0430 Kg/cm²
CM
1.70 CV
Reemplazando:
h
Wu
Ln 4 w u
=
=
0.0772
Kg/cm²
Ln 14.396
Ln
=
b
=
B
=
Dimensión Transversal Tributaria
h
=
3.50 14.40
=
0.24
m
0.40
m
b
=
3.03 20
=
0.15
m
0.25
m
Longitud Libre B 20
Redondeo No necesita verificar por deflexión
VIGAS SEGUNDO NIVEL VIGAS PRINCIPALES WL Sobrecarga
=
300.00 Kg/m2
WD Peso aligerado WD Peso acabado WD Tabiquería
= = =
300.00 Kg/m2 100.00 Kg/m2 100.00 Kg/m2
WD Carga Muerta Wu
500.00 Kg/m2 =
1.40 CM
+
CV
0.0300 Kg/cm² 0.0300 Kg/cm² 0.0100 Kg/cm² 0.0100 Kg/cm²
CM
0.0500 Kg/cm²
1.70 CV
Reemplazando:
h
Ln 4 w u
Ln
=
Longitud Libre
b
=
B 20
Wu =
Ln 11.499
CV
=
0.1210
Kg/cm²
CM
B
=
Dimensión Transversal Tributaria
h
=
4.48 11.50
=
0.39
m
0.50
m
b
=
3.50 20
=
0.18
m
0.25
m
Redondeo No necesita verificar por deflexión
Asumiremos Vigas Principales de 0.5 x 0.25 mts VIGAS SECUNDARIAS WL Sobrecarga
=
300.00 Kg/m2
WD Peso aligerado WD Peso acabado WD Tabiquería
= = =
300.00 Kg/m2 150.00 Kg/m2 90.00 Kg/m2
WD Carga Muerta Wu
CV
1.40 CM
+
CV
0.0300 Kg/cm² 0.0150 Kg/cm² 0.0090 Kg/cm²
540.00 Kg/m2 =
0.0300 Kg/cm²
CM
0.0540 Kg/cm²
CM
1.70 CV
Reemplazando:
h
Wu
Ln 4 w u
=
=
0.1266
Kg/cm²
Ln 11.242
Ln
=
b
=
B
=
Dimensión Transversal Tributaria
h
=
3.50 11.24
=
0.31
m
0.40
m
b
=
3.03 20
=
0.15
m
0.25
m
Longitud Libre B 20
Redondeo
Asumiremos Vigas Secundarias de 0.4 x 0.25 mts Techo Principal Secundaria
0.50 0.40
x x
0.25 0.25
Segundo Nivel Principal Secundaria
0.50 0.40
x x
0.25 0.25
No necesita verificar por deflexión
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 PREDIMENCIONAMIENTO DEL PERALTE DE LA VIGA
h=
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
=
Donde : Ln = Longitud mas larga de las vigas de la estructura entre ejes Wu = Carga por Unidad de Area h = PERALTE DE LA VIGA
EL PERALTE DE LA VIGA PUEDE ESTAR ENTRE
h=
𝐿𝑛 10 𝑎 12
=
METRADO DE CARGAS PARA PRE DIMENSIONAMIENTO METRADO DE CARGAS VIVIENDAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza METRADO DE CARGAS EN OFICINAS Y DEPARTAMENTOS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza METRADO DE CARGAS EN GARAJES Y TIENDAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza
300= Kg/m2 100 = Kg/m2 150= Kg/m2 Wd = 600 Kg/m2
300= Kg/m2 100 = Kg/m2 150= Kg/m2 Wd = 600 Kg/m2
300= Kg/m2 100 = Kg/m2 0 = Kg/m2 Wd = 450 Kg/m2
METRADO DE CARGAS DEPOSITOS ALMACENES Y BIBLIOTECAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME 300= Kg/m2 Peso de Loza aligerada 100 = Kg/m2 Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza =0 Kg/m2 Wd = 450 Kg/m2
Sobre Carga Wl = 200 Kg/m2
Sobre Carga Wl = 250 Kg/m2
Sobre Carga Wl = 250 Kg/m2 .
Sobre Carga Wl = 250 Kg/m2
h=Ln/((10 a 12) )= PERALTE DE LA VIGA
h=
𝐿𝑛 10 𝑎 12
=
4.48 = 0.39 11.50
PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANCHO DE LA VIGA 𝐿1 𝐿2 3.5 + 3.5 𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂 𝑇𝑅𝐼𝐵𝑈𝑇𝐴𝑅𝐼𝑂 + b= = 2 2= 2 2 20 20 20 ASUMIMOS b = 0.25 m
ASUMIMOS
h = 0.50 m
= 0.18 m
OBS. Aumentar el ancho de la base si no cumple con el control de deflexiones con el anterior valor DISEÑO DE VIGA DOBLEMETE REFORZADA DEL EJE
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1260 Kg/m2 𝐿𝑛
h=
=
4 𝑊𝑢
𝐿𝑛
=
4 1260
Ln Kg/cm2 11.3
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1350 Kg/m2 𝐿𝑛
h=
=
4 𝑊𝑢
𝐿𝑛 4 1260
=
Ln Kg/cm2 10.9
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1575 Kg/m2
h=
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
𝐿𝑛
=
4 1260
=
Ln Kg/cm2 10.1
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 2025 Kg/m2
h=
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
=
𝐿𝑛 4 1260
= Ln Kg/cm2 8.9
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 DISEÑO DE VIGA DOBLEMETE REFORZADA DEL EJE DATOS h= b= r= L= d= d' =
"EJE 2 B-6"
d' 50 25 6 4.23 44 6
cm cm cm cm cm cm
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
As' =?
d = 44 cm
h = 50 cm
r=
As =?
MOMENTO ULTIMO (Calculo computacional) 9.24 Tn-m Momento Negativo Mu(-) = 4.34 Tn-m Momento Positivo Mu(+) = ESPECIFICACIONES f'c = 210 Kgr/cm2 f'y = 4200 Kgr/cm2
β1
b = 25 cm B
0.85
DETERMINACION SI LA VIGA REQUIERE ACERO EN COMPRESION
Pb B1 * 0.85
Fc 6000 Fy 6000 FY
= 0.85 x 0.85 x 210 x 0.59 4200
= 0.0213
CUANTIA MAXIMA
P max 0.50* Pb
= 0.5 x 0.0213 = 0.0107
CUANTIA DE ACERO MAXIMO Asmax = P max x b x d = 0.0107 x 25 x 44 = 11.72 cm2
a
As * Fy 0.85 * Fc * b
=
11.7 x 4200 0.85 x 210 x 25
=
11.03 cm
Muc = ф x As max x fy x (d - a/2) = 0.9 x 11.0 x 4200 x 38.48 = 16.05 Tn-m SE DEBE BERIFICAR Muc > Mu 16.05 > 4.34 Tn-m
NO REQUIERE ACERO EN COMPRESION diseñar como viga simple reforzada con acero minimo en compresion
ACERO MINIMO EN COMPRESION
𝐴𝑠𝑚𝑖𝑛 =
14 𝑥𝑏𝑥𝑑 = 𝑓𝑦
14 x 25 x 44 4200
= 3.667 cm2
CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO ACERO NEGATIVO Mu (-) M u(tn-m)
f ()
2
f y (kg/cm ) d (cm) 2 f' c (kg/cm ) b (cm)
9.24 Tn-m 9.24 0.9 4200 44 210 25
2
A s (cm ) = 5.93 OBJETIVO 0.0 OK
As min
0 .8 f ' c b d fy
210 x 4200
0.8 x
=
3.04
cm2
ASUMIMOS
ACERO EN TRACCION 3 ø 5/8 " + 1 ø
5/8
"
=
5.94
+ 1.98 = 7.9
cm2 OK
25 x 44
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 ACERO NEGATIVO Mu (+)
4.34 0.9 4200 44 210 25
M u(tn-m)
f ()
2 f y (kg/cm )
d (cm) 2 f' c (kg/cm ) b (cm) A s (cm2)
4.34 Tn-m
As min
0 .8 f ' c b d fy
210 x 4200
0.8 x
cm2
3.04
=
25 x 44
= 2.69 OBJETIVO 0.0 OK ACERO EN COMPRESION 2 ø 5/8 " + 1 ø
5/8
"
=
3.96
+ 1.98 = 5.9 cm2
OK
COMPROBANDO EL TIPO DE FALLA DE LA VIGA CUANTIA DE ACERO EN TRACCION
As b d
7.92 25 x 44
d ' 6000 fy fs 60001 d 6000
CUANTIA DE ACERO EN COMPRESION = 0.007
5.94 25 x 44 As b d EL ACERO SI FLUYE
4609.1 Kgr/cm2
SE DEBE COMPROBAR
0 .5 b
0.007 < 0.0186
= 0.005
fs fy
……………………FALLA SUB- REFORZADA………………….BIEN!
1
2
4.23 m 1 ø
5/8
"
A
2 ø
2 ø 5/8 " + 1 ø
5/8
B
2 ø
5/8
1 ø 5/8 "
SECCION A-A
5/8
m
" C
0.78
C
2 ø 5/8 " + 1 ø
"
h = 50 cm
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 0 ø 5/8 "
1ø 1.20
3 ø 5/8 "
"
"
B
1.20 m
A
5/8
5/8
h = 50 cm
3 ø
b = 25 cm 5/8 " + 1 ø 5/8 " SECCION B-B
" h = 50 cm
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 0 ø 5/8 " SECCION C-C
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA EJE PRINCIPAL B-6 ANALISISPREDE LA VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DATOS h= b= r= L= d= d' =
50 25 4 4.23 46 6
cm cm cm cm cm cm
MOMENTO ULTIMO Mu(-) =
2 ø 5/8 " + 1 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
5/8
"EJE 2 B-6" " = 5.9 cm2
h = 50 cm
(Calculo computacional)
9.24
Tn-m
Momento Positivo
f'c = f'y =
210 4200
Kgr/cm2 Kgr/cm2
A's = As =
5.94 7.92
cm2 cm2
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
β1
5/8
" = 7.9 cm2
Acero en compresion Acero en Traccion
ANALISIS DE LA VIGA Pb B1 * 0.85
Fc 6000 Fy 6000 FY
= 0.85 x 0.85 x 210 x 0.59 4200
= 0.0213
CUANTIA MAXIMA
P max 0.50* Pb d ' 6000 fy fs 60001 d 6000
𝐴𝑠2 = 𝐴′ 𝑠 ∗
a
𝑓𝑠 = 𝑓𝑦
= 0.5 x 0.0213 = 0.011
4669.5652
5.9 x 4200 4670
( As As2) * Fy 0.85* Fc *b
=
Kgr/cm2
= 5.3427 cm2
7.9 - 5.34 x 4200
=
0.85 x 210 x 25
2.426
cm
MOMENTO ULTIMO RESISTENTE
a Muc f * fy( As As2) d fy * A' s(d d ' ) 2 Muc
= 0.9 x(( 4200 x ( 7.9 - 5.9 ) x ( 46 - 1.21 )+ 4200 x( 46 - 6 )) = 12.33 Tn-m Mu
< Muc
9.24
< 12.3
………………….BIEN
COMPROBANDO EL TIPO DE FALLA DE LA VIGA CUANTIA DE ACERO EN COMPRESION
CUANTIA DE ACERO EN TRACCION
As b d
COMPROBANDO
7.92 25 x 46
= 0.007
0 .5 b
0.007 <
0.023
As b d
5.94 25 x 46
= 0.005
fs fy
……..FALLA SUB- REFORZADA…….BIEN¡
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6
DISEÑO DE LOS ESTRIBOS DE LA VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DEL EJE DATOS h= b= r= L= d= d' =
50 25 6 4.23 44 6
cm cm cm cm cm cm
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo (Calculo computacional)
FUERZA CORTANTE ULTIMO 4.72
VU = f'c = f'y =
Tn
210 4200
"EJE 2 B-6"
h = 50 cm
r
1
Momento Positivo
b = 25 cm
2
Kgr/cm2 Kgr/cm2 L = 4.23 m
GRAFICA DEL DIAGRAMA DE CORTE CON SECCIONES
VU
Vu1
Vu2
Vu3
ZONA 1 ZONA 2 d
2d
0.75
Vu4
ZONA 3 ZONA 4 0.75
R
L/2 VU Vu1 Vu2 Vu3
4.72 3.74 2.76 1.08
Tn Tn Tn Tn
1.- CALCULO DEL CORTANTE NOMINAL MAXIMO
Vc f 0.53 f ' cbd VERIFICANDO
0.85 x 0.53
210 x 25 x
44 = 7.18
Tn
Vu1 > Vc 3.74 > 7.2
NO REQUIERE ESTRIBO…... ESPACIAMIENTO NORMA
CHEQUEO DEL CORTE MAXIMO El valor critico esta a "d", entonces 𝑉𝑢
Vact= 𝑏𝑥𝑑 = esfuerzo maximo VERIFICANDO
3.7 x 1000 25 x 44
= 3.4 Kgr/cm2
Vc f 2 . 1
f 'c
0.85 x 2.1 x
Vact < Vmax 3.3982 <
25.87
No requiere redimensionar…ok!
210
=
25.87
Tn
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 2.- CALCULO DEL CORTE QUE ABSORVE EL CONCRETO
Vc f 0.53 f ' cbd
0.85 x 0.53 x
210 x
25 x 44 = 7.18
Tn
3.-ANALISIS TENTATIVO DE ESTRIBAJE 3.7 - 7.2 = -3.44 Tn
Vs= 𝑉𝑢 − 𝑉𝑐 =
USAREMOS ESTRIBOS DE Φ 3/8"
S
f * Av * fy * d Vs observacion
S =
= 0.71 cm2
Av = 2 x 0.71 = 1.42 cm2
0.85 x 1.42 x 4200 x 44 -3.44 x 1000
< 10 cm
-64.78
= -64.782 cm
usar espaciamiento minimo de la norma
4.- ANALISIS DE LA ZONA 1 ( ZONA CONFINADA) USAREMOS ESTRIBOS DE Φ 3/8"
S
= 0.71 cm2
f * Av * fy * d Vs
Av = 2 x 0.71 = 1.42 cm2
0.85 x 1.42 x 4200 x 44 -3.44 x 1000
= -64.782 cm 5 # # # # # #
Φ 3/8 " @ 20 cm
ASUMIMOS
COMPARAMOS CON EL ESPACIAMIENTO MAXIMO
Smax= POR OTRO METODO
V ' c f 1 .1
Smax =
f ' c *b * d
comparacion
Vu1 <
POR SER CONFINADA Smax
= d/6 = 44 6
38
cm
Vu < V'u
= ǿ x 1.1
f'c x
Smax = d/2 O' 60 cm
SI
Vu > V'u
= ǿ x 1.1
f'c x
Smax = d/4
0.85 x 1.1
14.90
210 x 25 x 44 Smax
= d/2
Smax
= 44 2
=
14.90
Tn
= 22 cm
L confinada = 2 x h = 100 cm = 7.333
COMPARANDO ASUMIMOS
=
SI
V'u
3.7 <
1.42 0.0015 x 25
𝐴𝑣 = 0.0015 𝑥 𝑏
cm
Smax = 7.33 cm
2 Φ 3/8 " @ 5 cm 10 Φ 3/8 " @ 10 cm
asumimos : bien
8 cm por ser mas comercial 1 2 3 4 5 6 7 8 9 # #
# #
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6
4.- ANALISIS DE LA ZONA 2 Vu2 = 2.8 Tn
Vs= 𝑉𝑢 − 𝑉𝑐 =
ASUMIMOS
2.76 - 7.2
= -4.43
Tn
….NO REQUIERE ESTRIBO ¡
R Φ 3/8 " @ 20 cm
ARMADO DE ESTRIBOS
1
2
4.23 m A
100 cm
A 2 10 R R
Φ3/8 @ 0.05 @ 0.10 @ 0.15 @ 0.15
B
B
100.0 cm
2 10 R R
@ @ @ @
Φ3/8 0.05 0.10 0.15 0.15
C
C
# # # # # # # # # # R
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 CONTROL DE AGRIETAMIENTO DE LA VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DEL EJE DATOS h= b= r= L= d= d' =
50 25 6 4.23 44 6
cm cm cm cm cm cm
MOMENTO ULTIMO 9.24
Mu(+) =
2 ø 5/8 " + 1 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
"EJE 2 B-6"
5/8
" = 5.9 cm2
h = 50 cm
(Calculo computacional) Tn-m
Momento Positivo
f'c = f'y =
210 4200
Kgr/cm2 Kgr/cm2
A's = As =
5.94 7.92
cm2 cm2
β1
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
5/8
" = 7.9 cm2
Acero en compresion Acero en Traccion
POR MEDIO DEL CRITERIO DE GERCELEY-LUTZ
n=
𝐸𝑠 𝐸𝑐
2100000 15000 210
=
=
9.7
a) FISURAMIENTO EN LA FIBRA MAS TENSIONADA ΣMo = o0 :
𝑏𝑥
𝑐2 = 𝐴𝑠 𝑥 𝑛 𝑥 (𝑑 − 𝑐) 2
c =
13.63
25 x 2
cm
= 7.92 x
9.7
x ( 44 - c )
h2 Ψ = h1
36.37 - 6 = 30.37 cm
𝑏 𝑥 2𝑟 = 25 x 12 = 𝐴= 5Φ 𝑁𝑟𝑜 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠
60
36.37 = 30.37
= 1.20
b
c
cm2
EN d-c
fs = 0.60* fy
= 0.6 x 4200 = 2520 kgr/cm2
n*As
W_max 𝑊𝑚𝑎𝑥 = (𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3∗ Ψ x fs x 10−6 = (
6 x 100 ) ^ 1/3 x 1.20 x 2520 x 1.00E-06 = 0.0255 cm
VERIFICAMOS W_max <
Wnorma
0.2545 <
0.3
mm
…BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO
B) PARA EL REFUERZO EN TENSION
𝑊𝑚𝑎𝑥 =
(𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3 1+
2𝑡𝑠 3ℎ1
x fs x 10−6 =
objetivo
…..OK
h2 = h-c = 50 - 13.6 = 36.37 cm h1 = h2 - r =
C2
( 6 x 60 )^ 1/3 1 + 8 3 x 30.37
x 2520 x 1E-06 = 0.0165 cm
W_max ""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6
VERIFICAMOS W_max
<
0.1648 <
Wnorma 0.3
mm
…BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO
CRITERIO ACI- 93
Z= 𝑓𝑠 𝑥 (𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3
=
2520 x ( 6 x 60 )^ 1/3
= 17927 kgr/cm2
PARA ELEMENTOS INTERIORES
17927
<
31000
…..BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO MINIMO
PARA ELEMENTOS INTERIORES
17927
<
26000
…..BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO MINIMO
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DEREFORZADA LA VIGADEL PRINCIPAL B-6 CONTROL DE DEFLEXIONES DE LA VIGA DOBLEMENTE EJE DATOS h= b= r= L= d= d' = L=
50 25 6 4.23 44 6 3.98
cm cm cm m cm cm m
MOMENTO ULTIMO 9.24
Mu(+) = f'c = f'y =
210 4200
A's = As = DL LL
5.94 7.92 2.00 2.10
2 ø 5/8 " + 1 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
5/8
"EJE 2 B-6"
" = 5.9 cm2
h = 50 cm
(Calculo computacional) Tn-m
Momento Positivo β1
Kgr/cm2 Kgr/cm2
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
5/8
" = 7.9 cm2
cm2 Acero en compresion cm2 Acero en Traccion Tn-m Carga muerta Tn-m Carga viva
CALCULO DE LA DEFLEXION INMEDIATA Δi =? POR EL CRITERIO DE LA NORMA E-60
n=
𝐸𝑠 𝐸𝑐
=
2.1E+06 15000 210
2.1 𝑥 𝐸+6 = 15000∗√𝑓′ 𝑐
=
9.66
PARA SECCIONES RECTANGULARES DOBLEMENTE REFORZADAS
b x 𝑐2 + 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑐 − 𝑑′ = 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐 = 2
c Ie=
b x 𝑐3 3
+ 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐
Ie = 96668.72
∆𝑖 =
= 11.991 2
objetivo
cm
…..OK
+ 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑑 − 𝑐
2
=
cm4 5 x 2.48 x 250.92 = 384 x 217371 x 96668.716
5 𝑥𝑊 𝑥𝐿4 = 384 𝐸𝐼
0.39
cm
POR EL CRITERIO ACI 83
Ie=
𝑀𝑐𝑟 3 𝑥 𝑀𝑎
Mcr=
Ma=
𝐼𝑔 + 1 −
2 𝑥 𝑓′ 𝑐 𝑥 𝐼𝑔 = 𝑦1
𝑊 𝑥𝐿2 = 8
𝑀𝑐𝑟 3 𝑀𝑎
donde
𝑥 𝐼𝑡 =
2 x 210 ^ 1/2 x 2.60E+05 = 25
2.48 X 3.98 ^ 2 8
Ig=
= 4.91 Tn-m
3019.0 Kgr-m
𝑏𝑥ℎ3 12
=
25
x 50 ^ 3 12
= 2.60E+05 cm2
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
INERCIA DE LA SECCION TRANSFORMADA PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6 Σ M
EN
= 0
c
PARA SECCIONES RECTANGULARES DOBLEMENTE REFORZADAS
EN
b x 𝑐2 + 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑐 − 𝑑′ = 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐 = 2
c It =Ie=
b x 𝑐3 3
= 11.991
d-c
cm
+ 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐
Ie = 96668.72
2
b
n*As
+ 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑑 − 𝑐
2
=
cm4
D e lo, anterior se deduce que la inercia de la seccion transformada del metodo Aci-83 es identica a la equivalente E-60
Ie=
𝑀𝑐𝑟 3 𝑥 𝑀𝑎
∆𝑖 =
𝐼𝑔 + 1 −
5 𝑥 𝑊𝐿4 = 384 𝐸𝐼
𝑀𝑐𝑟 3 𝑀𝑎
𝑥 𝐼𝑡 =
134722.477 cm4
5 x 2.48 x 3.98 ^ 4 384 x 217371 x 134722
= 0.277
cm
CALCULO DE LA DEFLEXION DIFERIDA
Tiempo de flujo plastico HASTA 3 MESES HASTA 6 MESES HASTA 12 MESES 2 AÑOS A MAS
POR EL CRITERIO NORMA E-60 Y ACI
ƛ=
𝐹 1 + 50 𝑥 (𝜌′ )
∆𝑑 = ƛ 𝑥
𝐷+%𝐿 x 𝐷+𝐿
F 1.00 1.20 1.40 2.00
∆𝑖
ƛ =
2.00 1 + 50 x 0.005
= 1.59
Δ d = 1.59 x
2.00 + 0.3 x 2.10 2.00 + 2.10
x 0.39 =
0.39
cm
NORMA E-60
ƛ =
2.00 1 + 50 x 0.005
= 1.59
Δ d = 1.59 x
2.00 + 0.3 x 2.10 2.00 + 2.10
x 0.28 =
0.28
cm
NORMA ACI
VERIFICAMOS SI LA DEFLEXION ES ADMISIBLE
𝛿=
𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 =
2.10 2.00 + 2.10
X 0.39 = 0.1975 cm
𝛿=
𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 =
2.10 2.00 + 2.10
X 0.28 = 0.1417 cm
DEFLEXIONES ACTUANTES ADMISIBLES
𝛿𝐴𝐶𝑇 =
𝐿 360
VERIFICANDO
=
3.98 360
𝛿
= 1.1056 cm
<
0.1417 <
𝛿𝐴𝐶𝑇 1.1055556 cm
BIEN
NORMA E-60
NORMA ACI - 83
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
VARIANTE SI FUERSE UN ENTRE PISO
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA PRINCIPAL B-6
𝛿=
%𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 +∆𝑖d =
0.7 x 2.10 2.00 + 2.10
x 0.39 + 0.39 = 0.531 cm
NORMA E-60
𝛿=
%𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 +∆𝑖d =
0.7 x 2.10 2.00 + 2.10
x 0.28 + 0.28 = 0.381 cm
NORMA ACI - 83
DEFLEXION ADMISIBLE ACTUANTE
𝛿𝐴𝐶𝑇 =
𝐿 240
VERIFICANDO
=
398 240
𝛿 < 0.531 <
=
1.65833
𝛿𝐴𝐶𝑇 1.658 cm
cm
………..BIEN
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA PREDIMENCIONAMIENTO DEL PERALTE DE LA VIGA h=
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
=
Donde : Ln = Longitud mas larga de las vigas de la estructura entre ejes Wu = Carga por Unidad de Area h = PERALTE DE LA VIGA
EL PERALTE DE LA VIGA PUEDE ESTAR ENTRE
h=
𝐿𝑛 10 𝑎 12
=
METRADO DE CARGAS PARA PRE DIMENSIONAMIENTO METRADO DE CARGAS VIVIENDAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza METRADO DE CARGAS EN OFICINAS Y DEPARTAMENTOS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza METRADO DE CARGAS EN GARAJES Y TIENDAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME Peso de Loza aligerada Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza
350 = Kg/m2 100= Kg/m2 150= Kg/m2 Wd = 600 Kg/m2
350 = Kg/m2 100= Kg/m2 150= Kg/m2 Wd = 600 Kg/m2
350 = Kg/m2 100= Kg/m2 0= Kg/m2 Wd = 450 Kg/m2
METRADO DE CARGAS DEPOSITOS ALMACENES Y BIBLIOTECAS CARGAS PERMANENTES(Wd, Pd) CARGA DISTRIBUIDA UNIFORME 350 Peso de Loza aligerada = 100= Piso Terminado Muro de Ladrillo Cabeza =0 Wd = 450
Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2
Sobre Carga Wl = 200 Kg/m2
Sobre Carga Wl = 600 Kg/m2
Sobre Carga
𝐿𝑛 10 𝑎 12
=
3.50 = 0.32 10.80
PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANCHO DE LA VIGA 𝐿1 𝐿2 4.4 + 2.2 𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂 𝑇𝑅𝐼𝐵𝑈𝑇𝐴𝑅𝐼𝑂 + b= = 2 2= 2 2 20 20 20 ASUMIMOS b = 0.25 m
ASUMIMOS
Sobre Carga Wl = 450 Kg/m2
OBS. Aumentar el ancho de la base si no cumple con el control de deflexiones con el anterior valor DISEÑO DE VIGA DOBLEMETE REFORZADA DEL EJE
=
4 𝑊𝑢
𝐿𝑛
=
4 1260
Ln Kg/cm2 11.3
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1350 Kg/m2 𝐿𝑛
h=
=
4 𝑊𝑢
𝐿𝑛 4 1260
=
Ln Kg/cm2 10.9
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1575 Kg/m2 h=
h = 0.40 m
= 0.17 m
𝐿𝑛
h=
Wl = 450 Kg/m2
h=Ln/((10 a 12) )= PERALTE DE LA VIGA h=
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 1260 Kg/m2
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
𝐿𝑛
=
4 1260
=
Ln Kg/cm2 10.1
Wu = 1.5 x Wd + 1.8 x Wl = 2025 Kg/m2 h=
𝐿𝑛 4 𝑊𝑢
=
𝐿𝑛 4 1260
= Ln8.9 Kg/cm2
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PREDIMENSIONAMIENTO DE LA DEL VIGAEJE SECUNDARIA DISEÑO DE VIGA DOBLEMETE REFORZADA DATOS h= b= r= L= d= d' =
"EJE C B51"
d' 40 25 6 3.25 34 6
cm cm cm cm cm cm
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
As' =?
d = 34 cm
h = 40 cm
r=
As =?
MOMENTO ULTIMO (Calculo computacional) 10.05 Tn-m Momento Negativo Mu(-) = 10.5 Tn-m Momento Positivo Mu(+) = ESPECIFICACIONES f'c = 210 Kgr/cm2 f'y = 4200 Kgr/cm2
β1
b = 25 cm
0.85
DETERMINACION SI LA VIGA REQUIERE ACERO EN COMPRESION Pb B1 * 0.85
Fc 6000 Fy 6000 FY
= 0.85 x 0.85 x 210 x 0.59 4200
= 0.0213
CUANTIA MAXIMA
P max 0.50* Pb
= 0.5 x 0.0213 = 0.0107
CUANTIA DE ACERO MAXIMO Asmax = P max x b x d = 0.0107 x 25 x 34 = 9.06 cm2
a
As * Fy 0.85 * Fc * b
=
9.1 x 4200 0.85 x 210 x 25
=
8.53
cm
Muc = ф x As max x fy x (d - a/2) = 0.9 x 8.5 x 4200 x 29.7 = SE DEBE BERIFICAR Muc > Mu 9.58 > 10.5 Tn-m
9.58 Tn-m
SI REQUIERE ACERO EN COMPRESION
ACERO MINIMO EN COMPRESION 𝐴𝑠𝑚𝑖𝑛 =
14 𝑥𝑏𝑥𝑑 = 𝑓𝑦
14 x 25 x 34 4200
= 2.83 cm2
CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO ACERO NEGATIVO Mu (-) M u(tn-m) f () 2 f y (kg/cm ) d (cm) 2 f' c (kg/cm ) b (cm)
10.1 Tn-m 10.05 0.9 4200 34 210 25
2 A s (cm ) = 8.92 OBJETIVO 0.0 OK
As min
0 .8 f ' c b d fy
210 x 4200
0.8 x
=
2.35
cm2
ASUMIMOS
ACERO EN TRACCION 3 ø 5/8 " + 2 ø
5/8
"
=
5.94
+ 3.96 = 9.9
cm2 OK
25 x 34
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA ACERO NEGATIVO Mu (+)
10.5 0.9 4200 34 210 25
M u(tn-m) f () 2 f y (kg/cm ) d (cm) 2 f' c (kg/cm ) b (cm) A s (cm2)
10.5 Tn-m
As min
0 .8 f ' c b d fy
210 x 4200
0.8 x
=
25 x 34
cm2
2.35
= 9.39 OBJETIVO 0.0 OK VER PLANO
ACERO EN COMPRESION 3 ø 5/8 " + 2 ø
5/8
"
=
5.94
+ 3.96 = 9.9 cm2
OK
COMPROBANDO EL TIPO DE FALLA DE LA VIGA CUANTIA DE ACERO EN TRACCION
As b d
9.90 25 x 34
d ' 6000 fy fs 60001 d 6000
CUANTIA DE ACERO EN COMPRESION = 0.012
4200 Kgr/cm2
SE DEBE COMPROBAR
= 0.012
EL ACERO SI FLUYE
0 .5 b
0.012 < 0.0223
9.90 25 x 34
As b d
fs fy
……………………FALLA SUB- REFORZADA………………….BIEN!
1
2
3.25 m 2 ø
5/8
"
A
3 ø
3 ø 5/8 " + 2 ø
5/8
B
3 ø
5/8
2 ø 5/8 "
SECCION A-A
5/8
m
" C
C
3 ø 5/8 " + 2 ø
"
h = 40 cm
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø 5/8 "
2ø 0.90
3 ø 5/8 "
"
"
B
0.90 m
A
5/8
5/8
h = 40 cm
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø 5/8 " SECCION B-B
" h = 40 cm
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø 5/8 " SECCION C-C
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
DE LA VIGA EJE SECUNDARIA ANALISISPREDE LADIMENSIONAMIENTO VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DATOS h= b= r= L= d= d' =
40 25 4 3.25 36 6
cm cm cm cm cm cm
MOMENTO ULTIMO Mu(-) =
10.05
3 ø 5/8 " + 2 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
"EJE C B51"
5/8 " = 9.9 cm2
h = 40 cm
(Calculo computacional) Tn-m
Momento Positivo
f'c = f'y =
210 4200
Kgr/cm2 Kgr/cm2
A's = As =
9.90 9.90
cm2 cm2
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
β1
5/8 " = 9.9 cm2
Acero en compresion Acero en Traccion
ANALISIS DE LA VIGA Pb B1 * 0.85
Fc 6000 Fy 6000 FY
= 0.85 x 0.85 x 210 x 0.59 4200
= 0.0213
CUANTIA MAXIMA
P max 0.50* Pb
= 0.5 x 0.0213 = 0.011
d ' 6000 fy fs 60001 d 6000
𝐴𝑠2 = 𝐴′ 𝑠 ∗
a
𝑓𝑠 = 𝑓𝑦
4300
9.9 x 4200 4300
( As As2) * Fy 0.85* Fc *b
=
Kgr/cm2
= 9.6698 cm2
9.9 - 9.67 x 4200 0.85 x 210 x 25
=
0.217
cm
MOMENTO ULTIMO RESISTENTE
a Muc f * fy( As As2) d fy * A' s(d d ' ) 2 Muc = 0.9 x(( 4200 x ( 9.9 - 9.9 ) x ( 36 - 0.11 )+ 4200 x( 36 - 6 )) = 11.23 Tn-m Mu
< Muc
10.1
< 11.2
………………….BIEN
COMPROBANDO EL TIPO DE FALLA DE LA VIGA CUANTIA DE ACERO EN COMPRESION
CUANTIA DE ACERO EN TRACCION As b d
COMPROBANDO
9.90 25 x 36
As b d
= 0.011 0 .5 b
0.011 <
0.022
9.90 25 x 36
= 0.011
fs fy
……..FALLA SUB- REFORZADA…….BIEN¡
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA
DISEÑO DE LOS ESTRIBOS DE LA VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DEL EJE DATOS h= b= r= L= d= d' =
40 25 6 3.25 34 6
cm cm cm cm cm cm
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
9.38
f'c = f'y =
Tn
210 4200
h = 40 cm
(Calculo computacional)
FUERZA CORTANTE ULTIMO VU =
"EJE C B51"
r
1
Momento Positivo
b = 25 cm
2
Kgr/cm2 Kgr/cm2 L = 3.25 m
GRAFICA DEL DIAGRAMA DE CORTE CON SECCIONES
VU
Vu1
Vu2
Vu3
ZONA 1 ZONA 2 d
2d
0.75
Vu4
ZONA 3 ZONA 4 0.75
R
L/2 VU Vu1 Vu2 Vu3
9.38 7.42 5.45 1.13
Tn Tn Tn Tn
1.- CALCULO DEL CORTANTE NOMINAL MAXIMO
Vc f 0.53 f ' cbd VERIFICANDO
0.85 x 0.53
210 x 25 x
34 = 5.55
Tn
Vu1 > Vc 7.42 > 5.5
REQUIERE ESTRIBO
CHEQUEO DEL CORTE MAXIMO El valor critico esta a "d", entonces 𝑉𝑢
Vact= 𝑏𝑥𝑑 = esfuerzo maximo VERIFICANDO
7.4 x 1000 25 x 34
= 8.73 Kgr/cm2
Vc f 2 . 1 Vact < Vmax 8.7264 < 25.87
f 'c
0.85 x 2.1 x
No requiere redimensionar…ok!
210
=
25.87
Tn
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA
2.- CALCULO DEL CORTE QUE ABSORVE EL CONCRETO
Vc f 0.53 f ' cbd
0.85 x 0.53 x
210 x
25 x 34 = 5.55
Tn
3.-ANALISIS TENTATIVO DE ESTRIBAJE 7.4 - 5.5 = 1.87 Tn
Vs= 𝑉𝑢 − 𝑉𝑐 =
USAREMOS ESTRIBOS DE Φ 3/8"
S
f * Av * fy * d Vs observacion
S =
= 0.71 cm2
Av = 2 x 0.71 = 1.42 cm2
0.85 x 1.42 x 4200 x 34 1.87 x 1000
92.25
> 10 cm
= 92.255 cm
Usar este diametro para el estribo…!
4.- ANALISIS DE LA ZONA 1 ( ZONA CONFINADA) USAREMOS ESTRIBOS DE Φ 3/8"
S
f * Av * fy * d Vs
= 0.71 cm2
Av = 2 x 0.71 = 1.42 cm2
0.85 x 1.42 x 4200 x 34 1.87 x 1000
= 92.255 cm
Φ 3/8 " @ 20 cm
ASUMIMOS
COMPARAMOS CON EL ESPACIAMIENTO MAXIMO Smax= POR OTRO METODO
V ' c f 1 .1
Smax =
f ' c *b * d
comparacion
POR SER CONFINADA Smax
= d/6 = 34 6
ASUMIMOS
f'c x
Smax = d/2 O' 60 cm
SI
Vu > V'u
= ǿ x 1.1
f'c x
Smax = d/4
0.85 x 1.1
210 x 25 x 34 Smax
= d/2
Smax
= 34 2
= 11.52
Tn
= 17 cm
cm
cm
Smax = 5.67 cm
2 Φ 3/8 " @ 5 cm 10 Φ 3/8 " @ 10 cm 4 Φ 3/8 " @ 10 cm
cm
= ǿ x 1.1
L confinada = 2 x h = 80
COMPARANDO
38
Vu < V'u
11.52
= 5.667
=
SI
Vu1 < V'u 7.4 <
1.42 0.0015 x 25
𝐴𝑣 = 0.0015 𝑥 𝑏
asumimos : bien
6 cm por ser mas comercial
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA
4.- ANALISIS DE LA ZONA 2 Vu2 = 5.5 Tn
Vs= 𝑉𝑢 − 𝑉𝑐 =
ASUMIMOS
5.45 - 5.5
= ####
Tn
….NO REQUIERE ESTRIBO ¡
R Φ 3/8 " @ 20 cm
ARMADO DE ESTRIBOS
1
2
3.25 m A
A 2 10 4 R
80 cm
Φ3/8 @ 0.05 @ 0.10 @ 0.1 @ 0.10
B
B
80.0
2 10 4 R
@ @ @ @
cm
Φ3/8 0.05 0.10 0.1 0.10
C
C
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA CONTROL DE AGRIETAMIENTO DE LA VIGA DOBLEMENTE REFORZADA DEL EJE DATOS h= b= r= L= d= d' =
40 25 6 3.25 34 6
cm cm cm cm cm cm
MOMENTO ULTIMO Mu(+) =
10.05
3 ø 5/8 " + 2 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
"EJE C B51"
5/8 " = 9.9 cm2
h = 40 cm
(Calculo computacional) Tn-m
Momento Positivo
f'c = f'y =
210 4200
Kgr/cm2 Kgr/cm2
A's = As =
9.90 9.90
cm2 cm2
β1
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
5/8 " = 9.9 cm2
Acero en compresion Acero en Traccion
POR MEDIO DEL CRITERIO DE GERCELEY-LUTZ 2100000 15000 210
𝐸𝑠
n= 𝐸𝑐 =
=
9.7
a) FISURAMIENTO EN LA FIBRA MAS TENSIONADA ΣMo = o0 :
𝑏𝑥
𝑐2 = 𝐴𝑠 𝑥 𝑛 𝑥 (𝑑 − 𝑐) 2
c =
12.75
25 x 2
cm
h2 Ψ = h1
27.25 - 6 = 21.25 cm
𝑏 𝑥 2𝑟 𝐴= 𝑁𝑟𝑜 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠
= 9.90 x
9.7
x ( 34 - c )
…..OK
h2 = h-c = 40 - 12.8 = 27.25 cm h1 = h2 - r =
C2
= 25 x 12 = 5Φ
60
27.25 = 21.25
= 1.28
b
c
cm2
EN d-c
fs = 0.60* fy
= 0.6 x ### = 2520 kgr/cm2
n*As
W_max 𝑊𝑚𝑎𝑥 = (𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3∗ Ψ x fs x 10−6 = (
6 x 100 ) ^ 1/3 x 1.28 x 2520 x 1.00E-06 = 0.0273 cm
VERIFICAMOS W_max <
Wnorma
0.2726 <
0.3
mm
…BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO
B) PARA EL REFUERZO EN TENSION
𝑊𝑚𝑎𝑥 =
(𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3 2𝑡𝑠
1+3ℎ1
x fs x 10−6 =
( 6 x 60 )^ 1/3 x 2520 x 1E-06 = 0.0159 cm 1 + 8 3 x 21.25
W_max ""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA
VERIFICAMOS W_max
<
0.1593 <
Wnorma 0.3
mm
…BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO
CRITERIO ACI- 93 Z= 𝑓𝑠 𝑥 (𝑡𝑏 𝑥 𝐴)1/3
=
2520 x ( 6
x 60 )^ ##
= 17927 kgr/cm2
PARA ELEMENTOS INTERIORES
17927
<
31000
…..BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO MINIMO
PARA ELEMENTOS INTERIORES
17927
<
26000
…..BIEN CUMPLE LA NORMA DE FISURAMIENTO MINIMO
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
CONTROL DE DEFLEXIONES PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DOBLEMENTE DEREFORZADA LA VIGADEL SECUNDARIA EJE DATOS h= b= r= L= d= d' = L=
40 25 6 3.25 34 6 3.00
cm cm cm m cm cm m
MOMENTO ULTIMO 10.05
Mu(+) = f'c = f'y =
210 4200
A's = As = DL LL
9.90 9.90 0.80 0.30
3 ø 5/8 " + 2 ø
Peralte de la viga Base de la Viga Recubrimiento hasta el peralte del acero long. De viga entre eje peralte efectivo
"EJE C B51"
5/8 " = 9.9 cm2
h = 40 cm
(Calculo computacional) Tn-m
Momento Positivo β1
Kgr/cm2 Kgr/cm2
b = 25 cm 3 ø 5/8 " + 2 ø
0.85
5/8 " = 9.9 cm2
cm2 Acero en compresion cm2 Acero en Traccion Tn-m Carga muerta Tn-m Carga viva
CALCULO DE LA DEFLEXION INMEDIATA Δi =? POR EL CRITERIO DE LA NORMA E-60 n=
𝐸𝑠 𝐸𝑐
=
2.1E+06 15000 210
2.1 𝑥 𝐸+6 = 15000∗√𝑓′ 𝑐
=
9.66
PARA SECCIONES RECTANGULARES DOBLEMENTE REFORZADAS b x 𝑐2 + 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑐 − 𝑑′ = 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐 = 2
c Ie=
b x 𝑐3 3
+ 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐
Ie = 66133.592
∆𝑖 =
= 10.598 2
cm
…..OK
+ 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑑 − 𝑐
2
=
cm4 5 x 2.48 x 81 = 384 x 217371 x 66133.592
5 𝑥𝑊 𝑥𝐿4 = 384 𝐸𝐼
0.18
cm
POR EL CRITERIO ACI 83
Ie=
𝑀𝑐𝑟 3 𝑥 𝑀𝑎
Mcr=
Ma=
𝐼𝑔 + 1 −
2 𝑥 𝑓′ 𝑐 𝑥 𝐼𝑔 = 𝑦1
𝑊 𝑥𝐿2 = 8
𝑀𝑐𝑟 3 𝑀𝑎
donde 𝑥 𝐼𝑡 =
2 x 210 ^ 1/2 x 1.33E+05 = 20
2.48 X 3.00 ^ 2 8
Ig=
= 2.79 Tn-m
1932.2 Kgr-m
𝑏𝑥ℎ3 12
=
25
x 40 ^ 3 12
= 1.33E+05 cm2
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
INERCIA DE LA SECCION TRANSFORMADA PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA Σ M
EN
= 0
c
PARA SECCIONES RECTANGULARES DOBLEMENTE REFORZADAS
EN
b x 𝑐2 + 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑐 − 𝑑′ = 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐 = 2
c It =Ie=
b x 𝑐3 3
= 10.598
d-c
cm
+ 𝑛 𝑥 𝐴𝑠 𝑑 − 𝑐
Ie = 66133.59
2
b
n*As + 2𝑛 − 1 𝑥𝐴𝑠 ′ 𝑥 𝑑 − 𝑐
2
=
cm4
D e lo, anterior se deduce que la inercia de la seccion transformada del metodo Aci-83 es identica a la equivalente E-60
Ie=
𝑀𝑐𝑟 3 𝑥 𝑀𝑎
∆𝑖 =
𝐼𝑔 + 1 −
5 𝑥 𝑊𝐿4 = 384 𝐸𝐼
𝑀𝑐𝑟 3 𝑀𝑎
𝑥 𝐼𝑡 =
88453.898 cm4
5 x 2.48 x 3.00 ^ 4 384 x 217371 x 88453.9
= 0.136
cm
CALCULO DE LA DEFLEXION DIFERIDA
Tiempo de flujo plastico HASTA 3 MESES HASTA 6 MESES HASTA 12 MESES 2 AÑOS A MAS
POR EL CRITERIO NORMA E-60 Y ACI
ƛ=
𝐹 1 + 50 𝑥 (𝜌′ )
∆𝑑 = ƛ 𝑥
𝐷+%𝐿 x 𝐷+𝐿
F 1.00 1.20 1.40 2.00
∆𝑖
ƛ =
2.00 1 + 50 x 0.011
= 1.29
Δ d = 1.29 x
0.80 + 0.3 x 0.30 0.80 + 0.30
x 0.18 =
0.19
cm
NORMA E-60
ƛ =
2.00 1 + 50 x 0.011
= 1.29
Δ d = 1.29 x
0.80 + 0.3 x 0.30 0.80 + 0.30
x 0.14 =
0.14
cm
NORMA ACI
VERIFICAMOS SI LA DEFLEXION ES ADMISIBLE 𝛿=
𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 =
0.30 0.80 + 0.30
X 0.18 = 0.0496 cm
𝛿=
𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 =
0.30 0.80 + 0.30
X 0.14 = 0.0371 cm
DEFLEXIONES ACTUANTES ADMISIBLES 𝛿𝐴𝐶𝑇 =
𝐿 360
VERIFICANDO
=
3.00 360 𝛿
= 0.8333 cm
<
0.0371 <
𝛿𝐴𝐶𝑇
0.8333333 cm
BIEN
NORMA E-60
NORMA ACI - 83
""MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
VARIANTE SI FUERSE UN ENTRE PISO
PRE- DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA SECUNDARIA
𝛿=
%𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 +∆𝑖d =
0.7 x 0.30 0.80 + 0.30
x 0.18 + 0.19 = 0.071 cm
NORMA E-60
𝛿=
%𝐿 𝐷+𝐿
x ∆𝑖 +∆𝑖d =
0.7 x 0.30 0.80 + 0.30
x 0.14 + 0.14 = 0.168 cm
NORMA ACI - 83
DEFLEXION ADMISIBLE ACTUANTE 𝛿𝐴𝐶𝑇 =
𝐿 240
VERIFICANDO
=
300 240 𝛿 < 0.071 <
=
1.25
𝛿𝐴𝐶𝑇 1.250 cm
cm
………..BIEN
MEMORIA DE CALCULO BLOQUE 01 PREDIMENSIONADO - COLUMNAS
N° ejes sentido Principal (X) = N° ejes sentido Principal (Y) =
6 4
Luz entre eje A-B = Luz entre eje C-D =
4.48 m 4.47 m
Luz secundaria =
3.50 m
Planta Típica (Modelo Estructural-3 Pisos) Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria Área Tributaria
Columna C-1 Columna C-1' Columna C-1'' Columna C-2 Columna C-2' Columna C-3 Columna C-3' Columna C-4 Columna C-4'
= = = = = = = = =
12.65 12.65 12.65 12.04 12.04 9.94 9.94 9.46 5.31
m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2
(C-5) Columna Central (C-7) Columna Central (C-8) Columna Central (C-4) Columna extrema de un Pórtico interior principal (C-6) Columna extrema de un Pórtico interior principal (C-1) Columna extrema de un Pórtico interior secundario (C-2) Columna extrema de un Pórtico interior secundario (C-4) Columna de esquina (C-3) Columna de esquina
Nota: Al iniciar el pre - dimensionamiento de columnas debemos conocer los pesos usuales aprox. de losas, vigas y columnas para realizar el metrado de cargas. PRE DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE VIGAS Para conocer el peso propio de la viga referencial para el met.- cargas se usará el siguiente criterio: h =
L 12
y
b
=
B 24
L B
= =
Luz entre ejes de columnas Ancho Tributario, perpendicular al elemento de diseño
- VIGAS PRINCIPALES ENTRE EJES B-C h = 4.48 = 0.37 m 12 b
=
3.50 24
=
=
5.33 24
VP (0.25 x 0.5)
0.40 h
VS (0.25 x 0.4)
0.25 b
- VIGAS SECUNDARIAS h = 3.50 = 12 b
0.50 h 0.15 m
=
0.29 m
0.22 m 0.25 b
Calculando el peso propio de las vigas, descontando la altura de la losa aligerada de 0.20 m b(m)
Peso de la V.P. Peso de la V.S.
= =
Peso de Vigas por m2
0.25 0.25
=
h(m)
x x
0.30 0.20
L(m)
x x
81.60 74.28
Pe(kg/m³ )
x x
2,400 2,400 Total
23,601.60 / ( 18.57 x 13.60 ) Asumo por redondeo un valor de
= 14,688.00 kg = 8,913.60 kg = 23,601.60 kg = =
96.45 100.00
kg/m² kg/m²
DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE COLUMNAS Asumimos el peso propio para una columna de 0.4 x 0.4 y una altura de 3.43 m b(m)
Peso de la Columna
= =
Peso de Colum. por m2
h(m)
0.40 x 0.40 23,708.2 Kg =
L(m)
x
3.43
Pe(kg/m³ )
x
2,400.00
23,708.16 / ( 18.57 x 13.60 ) Asumo por redondeo un valor de
4.1 PRE DIMENSIONAMIENTO 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 pórtico interior secundario C4 = Columna de esquina
N Columnas
x
18.00
= =
93.87 90.00
kg/m² kg/m²
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 de la columna 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 sísmico, que depende del tipo de columna (ver tabla Nº 01)
SEGÚN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPÓN - TABLA Nº 01 TIPO DE COLUMNA
UBICACIÓN
Tipo C1 Para los Primeros Pisos
Columna Interior
P= n =
1.10 0.30
PG.
Tipo C1 Para los 4 últimos pisos superiores
Columna Interior
P= n =
1.10 0.25
PG.
Tipo C2 y C3
Columnas Extremas de Pórticos Interiores
P= n =
1.25 0.25
PG.
Tipo C4
Columna de Esquina
P= n =
1.50 0.20
PG.
Donde: Nota : PG : P :
PESO "P"
Se considera primeros pisos a los restantes de los últimos 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 = WD + WL
WT At WD WL
: : : :
Peso Total Área Tributaria de la columna Carga Permanente (muerta) Carga Libre (viva)
ENCONTRANDO EL WT (CARGA ÚLTIMA), DEL TECHO Encontrando el WD: _ Peso Propio del Techo _ Peso de Vigas
:
300.00 Kg/m2
:
100.00 Kg/m2
_ Peso de Columnas _ Peso de la Tabiquería
:
90.00 Kg/m2
:
30.00 Kg/m2
_ Peso de los Acabados
:
100.00 Kg/m2
:
680.00 Kg/m2
WD
_ Sobrecarga Techo
WT = WT = WT =
3.23 3.23
Encontrando el WL: SEGÚN RNE (NORMA E-020)
3.23
: WL
1.4*WD + 1.7*WL 952.00 Kg/m2 + 1,122.00 Kg/m2
100.00 Kg/m2 100.00 Kg/m2
170.00
Kg/m2
3.23
ENCONTRANDO EL WT (CARGA ÚLTIMA), DEL SEGUNDO NIVEL Encontrando el WD: _ Peso Propio del Techo Aligerado _ Peso de Vigas
:
300.00 Kg/m2
:
100.00 Kg/m2
_ Peso de Columnas _ Peso de la Tabiquería
:
90.00 Kg/m2
:
150.00 Kg/m2
_ Peso de los Acabados
:
100.00 Kg/m2
:
770.00 Kg/m2
WD
3.23 Tabiquería equivalente 3.23 3.23
Encontrando el WL: _ Sobrecarga
:
SEGÚN RNE (NORMA E-020) WT = WT = WT =
WL
300.00 Kg/m2
3.23
300.00 Kg/m2
1.4*WD + 1.7*WL 1078.00 Kg/m2 + 1,588.00 Kg/m2
510.00
Kg/m2
- Columna C-1 / (C-5) Columna Central- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG = P
12.65 x 74,472.62 Kg =
1.10 PG.
1,588.00
Techo x
DE LA TABLA Nº 01
3.00
+ 12.65
x
1,122.00
x
1.00
P P
= =
1.10 x 74,472.62 kg 81,919.88 Kg
bD =
P n* f'c
bD =
81,919.88 Kg 0.30 x 210 Kg/cm2
bD =
1,300.32 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 40.00 cm b = 30.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-1' / (C-7) Columna Central- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
12.65 x 74,472.62 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.10 PG.
P P
= =
1.10 x 74,472.62 kg 81,919.88 Kg
+ 12.65
x
1,122.00
x
1.00
x
1.00
DE LA TABLA Nº 01
bD =
P n* f'c
bD =
81,919.88 Kg 0.30 x 210 Kg/cm2
bD =
3.00
1,300.32 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 50.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-1'' / (C-8) Columna Central- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
12.65 x 74,472.62 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.10 PG.
DE LA TABLA Nº 01
P P
= =
1.10 x 74,472.62 kg 81,919.88 Kg
3.00
+ 12.65
x
1,122.00
bD =
P n* f'c
bD =
81,919.88 Kg 0.30 x 210 Kg/cm2
bD =
1,300.32 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 50.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-2 / (C-4) Columna extrema de un Pórtico interior principal- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
12.04 x 70,867.44 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.25 PG.
P P
= =
1.25 x 70,867.44 kg 88,584.30 Kg
+ 12.04
x
1,122.00
x
1.00
DE LA TABLA Nº 01
bD =
P n* f'c
bD =
88,584.30 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2
bD =
3.00
1,687.32 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 70.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-2' / (C-6) Columna extrema de un Pórtico interior principal- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
12.04 x 70,867.44 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.25 PG.
P P
= =
1.25 x 70,867.44 kg 88,584.30 Kg
bD =
P n* f'c
DE LA TABLA Nº 01
3.00
+ 12.04
x
1,122.00
x
1.00
bD =
88,584.30 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2
bD =
1,687.32 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.25 x 0.60 mts.
D = 30.00 cm b = 60.00 cm Area = 1500 cm2
- Columna C-3 / (C-1) Columna extrema de un Pórtico interior secundario- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
9.94 x 58,514.20 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.25 PG.
DE LA TABLA Nº 01
P P
= =
1.25 x 58,514.20 kg 73,142.75 Kg
bD =
P n* f'c
bD =
73,142.75 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2
3.00
+
9.94
x
1,122.00
x
1.00
bD =
1,393.20 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 60.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-3' / (C-2) Columna extrema de un Pórtico interior secundario- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
9.94 x 58,514.20 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.25 PG.
P P
= =
1.25 x 58,514.20 kg 73,142.75 Kg
+
9.94
x
1,122.00
x
1.00
x
1.00
DE LA TABLA Nº 01
bD =
P n* f'c
bD =
73,142.75 Kg 0.25 x 210 Kg/cm2
bD =
3.00
1,393.20 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 60.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-4 / (C-4) Columna de esquina- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
9.46 x 55,681.56 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.50 PG.
P P
= =
1.50 x 55,681.56 kg 83,522.34 Kg
+
9.46
x
1,122.00
DE LA TABLA Nº 01
bD =
P n* f'c
bD =
83,522.34 Kg 0.20 x 210 Kg/cm2
bD =
3.00
1,988.63 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.40 x 0.40 mts.
D = 25.00 cm b = 80.00 cm Area = 1600 cm2
- Columna C-4' / (C-3) Columna de esquina- Primer Nivel PG PG =
= WT*At N = Nº de pisos AT x WT' x N + AT x WT'' Pisos Inferiores
PG = PG =
5.31 x 31,275.85 Kg
1,588.00
Techo x
P
=
1.50 PG.
P P
= =
1.50 x 31,275.85 kg 46,913.77 Kg
+
5.31
x
1,122.00
DE LA TABLA Nº 01
bD =
P n* f'c
bD =
46,913.77 Kg 0.20 x 210 Kg/cm2
bD =
3.00
1,116.99 cm2
Se asume Columna Rectangular de 0.25 x 0.60 mts.
D = 25.00 cm b = 40.00 cm Area = 1500 cm2
RESUMEN DE PRE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS C-1 0.40 x 0.40 m Rectangular C-1' 0.40 x 0.40 m Rectangular C-1'' 0.40 x 0.40 m Rectangular C-2 0.40 x 0.40 m Rectangular C-2' 0.25 x 0.60 m Rectangular C-3 0.40 x 0.40 m Rectangular C-3' 0.40 x 0.40 m Rectangular C-4 0.40 x 0.40 m Rectangular C-4' 0.25 x 0.60 m Rectangular
0.16 0.16 0.16 0.16 0.15 0.16 0.16 0.16 0.15
m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2
x
1.00
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
Región:
APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
5.-DISEÑO DE - COLUMNAS
Planta Típica (Modelo Estructural-4 Pisos)
Peso Edificacion =1CM+1CV+0.25CT PESO=
834.25
Ton
Nota: EL Diagrama de interaccion, se realizo en el Programa CSI COL. VERSION 8.4
4.1.- DISEÑO - COLUMNAS
C52
DATOS H=0.40 m B=0.40 m rectangular
DATOS DE MOMENTOS OBTENIDOS DEL MODELAMIENTO Y LA COMBINACION DEL RNC E-060
DATOS DE CARGA AXIAL OBTENIDOS DEL MODELAMIENTO Y LA COMBINACION DEL RNC E-060
AREA DE ACERO REQUERIDO
DIAGRAMA DE INTERACCION CON EL ACERO DISTRIBUIDO ASUMIDO
DISEÑO DE PLACAS DISEÑO DE PLACA EJE 3 CON EJE A
DISEÑO DE PLACA EJE 3 CON EJE D
DISEÑO DE PLACA EJE B CON EJE 3
DISEÑO DE PLACA EJE C CON EJE 4
DISEÑO DE PLACA EJE 5 CON EJE C
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I "MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
Obra:
Región:
APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
8.- METRADO DE CARGAS EN VIGAS (Diseño en ETABS)
PLANTA DEL PRIMER NIVEL
CARGAS VIVAS ASUMIDAS SEGÚN E-020, DEL REGLAMENTO DE EDIFICACIONES
DESCRIPCION PRIMER ENTRE PISO SEGUNDO ENTRE PISO TERCER ENTRE PISO CUARTO ENTRE PISO
CUADRO GENERAL RESUMEN CARGA TOTAL (CM+CV) 217333.33KG 217333.33KG 217333.33KG 128680.01KG PESO TOTAL DE LA EDIFICACION
PESO EN EL PROGRAMA ETABS
TOTAL 217333.3300 217333.3300 217333.3300 128680.0100 780680.00 kg
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC"
Región:
APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
10.- CALCULO DEL CENTRO DE MASAS
11.- CALCULO DE DEZPLAZAMIENTO DE ENTRE PISO DRIFTX= DEZPLASAMIENTO( DEVOLVIENDO EL 75% DE R )=0.75*R
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I "MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN APURÍMAC"
Obra:
Región:
APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
ANALISIS SISMICO ESTATICO VS ANALISIS DINAMICO NORMA E-030 CUADRO GENERAL RESUMEN CARGA VIVA CARGA DE TECHO 0 0 0 0 0 0 0 1 PESO TOTAL DE LA EDIFICACION
CARGA MUERTA 217333.33KG 217333.33KG 217333.33KG 128680.01KG
PRIMER ENTRE PISO SEGUNDO ENTRE PISO TERCER ENTRE PISO CUARTO PISO
11.2.- CALCULO DEL CORTANTE BASAL V = ( Z.U.C.S / R ) . P T = hn / Ct C/R > 0.125 C = 2.5 ( Tp / T ) Parametros
Valores
Z U S Rx = Ry Tp hn Ct T C calculado C asumido P ( Tn ) V ( Tn )
0.30 1.50 1.20 8.00 0.60 12.92 35.00 0.37 4.06 2.50 780.68 92.22
C < = 2.5 Descripcion
Zona 2 Apurímac A Infraestructura Educativa (Salud) S2 (Suelos Intermedio) Estructura conformada por Porticos Factor que depende de "S" Altura total de la edificacion (mts) Coeficiente para estimar el periodo fundamental Periodo fundamental de la estructura Coeficiente de amplificacion sismica Coeficiente de amplificacion sismica Peso total de la edificacion Fuerza cortante en la base de la estructura
11.3.- DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN ALTURA PISO
Pi
PRIMER ENTRE PISO SEGUNDO ENTRE PISO TERCER ENTRE PISO CUARTO PISO
hi
217.33 217.33 217.33 128.68 780.68
Pi x hi
3.23 3.23 3.23 3.23
701.99 701.99 701.99 415.64 2,521.60
Pi x hi / ∑ (Pi x hi) 0.278 0.278 0.278 0.165
Fi
Vi
25.64 25.64 25.64 15.22 92.13
92.13 66.49 40.86 15.22
15.22 15.22 25.64 40.86 25.64 66.49 25.64
92.13
Fuerzas Inerciales ( Fi )
Fuerzas Cortantes ( Vi )
TOTAL (KG) TOTAL (TN) 217333.3300 217.33333 217333.3300 217.33333 217333.3300 217.33333 128681.0100 128.68101 780681.00 kg 780.68 Ton
11.4.- COMBINACIONES DE CARGA. U 1 . 4 CM 1 . 7 CV U 1 . 25 ( CM CV ) CS U 0 . 9 CM CS
Todas las combinaciones de carga generadas seran ingresadas al programa SAP 2000 o ETABS: Comb 1 1.4 CM + 1.7 CV 1.25 ( CM + CV ) ± SISMO Comb 2 Comb 3 0.90 CM ± SISMO X EnvolvolventeDe todas las combinaciones
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
Región:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC" APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
Abancay
12.- PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS 12.1.- CALCULO DEL PESO DE LA EDIFICACION CUADRO GENERAL RESUMEN CARGA VIVA CARGA DE TECHO 0 0
CARGA MUERTA PRIMER ENTRE PISO217333.33KG SEGUNDO ENTRE PISO 217333.33KG TERCER ENTRE PISO217333.33KG CUARTO ENTRE PISO 128680.01KG
TOTAL (KG) TOTAL (TN) 217333.3300 217.33333 217333.3300 217.33333 217333.3300 217.33333 128680.0100 128.68001 780680.00 kg 780.68 TN
0 0 0 0 PESO TOTAL DE LA EDIFICACION
12.2.- CALCULO DEL CORTANTE BASAL Siendo condicion del trabajo de investigacion, el tener como dato un suelo Intermedio, se supondra una capacidad admisible del terreno de 18.2 Tn/m2, por lo que el
Por lo tanto tenemos: 780.68 24 x Area Zapatas 1.79
m2
1.40
Por lo tanto se consideraran zapatas de:
1.40
m2
1.96 OK
1.4 x 1.4
Para el analisis interaccion suelo estructura se considerara un coeficiente de balasto Cz =
3010 x 1.4 x 1.4 Nota: se plantea zapata Aisladas Con Vigas De Conexión
5,899.60
3.01
Tn/m
kg/cm3
DISEÑO ESTRUCTURAL BLOQUE I Obra:
Región:
"MEJORAMIENTO INTERGRAL DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DEL SERVICIO DE SALUD AMBIENTAL DIRESA REGIÓN - APURÍMAC" APURÍMAC
Provincia:
Abancay
Distrito:
13.- DISEÑO DE LA CIMENTACION 13.1.- ANALISIS DE CIMENTACION (Programa Usado SAFE, con Balasto)
qa
2.06 kg/cm2
13.2.- DIMENSIONES DE ZAPATAS AISLADAS
winkler = 4.10 kg/cm3
Abancay
13.3.- CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO
14.- DIAGRAMA DE MOMENTO DE LA VIGA
15.- DIAGRAMA DE CORTANTE
16.-DISEÑO DE LOS ELEMENTOS CANTIDAD DE ACERO REQUERIDO POR ZAPATA
NOTA : COMO SE OBSERVA EN LA FIGURA REQUIERE ACERO EN ZAPATAS EN BOTTON (ABAJO). ф 5/8" @ (ver planos) mts en los dos sentidos.