3-12-2012
G&E COMPANY
MEMORIA DE CALCULO
ESTRUCTURA DE MAMPOSTERÍA | GARCIA HERNANDEZ JORGE GIOVANNY
Memoria de cálculo
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Introducción
El presente documento está provisto de las necesidades de la construcción de una casa habitación elaborada con materiales pétreos. La obra tendrá lugar en el estado de Baja California en la ciudad de Ensenada en el fraccionamiento loma dorada en la calle paseo de los sauces número 414. La construcción consta de 140 metros cuadrados dividida en dos plantas a una altura de 9 metros sobre el nivel del mar. Aquí se presentan los cálculos correspondientes a cada uno de los elementos estructurales de dicha edificación en conformidad con el reglamento de la ley de edificaciones del estado de Baja California.
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Descripción del proyecto Planta arquitectónica
Primer nivel La estructura consta de 70 metros cuadrados de construcción por nivel con una distribución de las habitaciones según lo especificado por el cliente. El primer nivel consta de un recibidor, sala, comedor, cocina, cuarto de estudio, cuarto de lavar y un medio baño. La cocina tiene 10.6 metros cuadrados, al igual que el comedor, la sala cuenta con 11.6 metros cuadrados, el recibidor con 7 metros cuadrados, el estudio con 5.2 metros cuadrados, cuatro de lavar con 4.8 metros cuadrados y un medio baño de 2 metros cuadrados. La mayoría de los muros son estructurales pero también se le colocaron muros divisorios en la parte que divide el estudio del cuarto de lavar. El primer nivel cuenta con una total de 6 ventanas distribuidas en las zonas donde más se necesiten, la escalera cuenta con 14 escalones con un peralte de 18 centímetros. La altura del primero nivel es de 250 centímetros.
Segundo Nivel La estructura del segundo nivel consta de 70 metros cuadrados de construcción con una distribución de espacios según lo especificado por el cliente. Este nivel consta de una recamara principal con walk in closet y baño propios, 2 recamaras, un baño individual y un cuarto de televisión. La recamara principal tiene 17.5 metros cuadrados incluyendo baño y walk in closet, el cuarto de tv cuenta con 7.8 metros cuadrados, la recamara 1 cuenta con 9.5 metros cuadrados, la recamara 2 cuenta con 8.4 metros cuadrados y el baño con 4.7 metros cuadrados. La mayoría de los muros son estructurales excepto los muros que dividen el cuarto de tv con la recamara principal y la recamara uno de la recamara dos. Se anexan planos de la primera y segunda planta.
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Planta estructural Primer Nivel La estructura está construida en su totalidad de materiales pétreos los cuales fueron dimensionados de acuerdo a los resultados de los cálculos elaborados y especificados más adelante. Los elementos estructurales se encuentran en los ejes 1, 2 y 3 de manera vertical y A, B, C y D de manera horizontal, siendo estos muros estructurales o de carga, vigas y cerramientos, así como también los dinteles correspondientes a puertas y ventanas. El primer nivel cuenta con un total de 17 muros estructurales los cuales soportan una carga neta de 22.13 toneladas provenientes de la losa de entrepiso, cabe señalar que a esta losa se le ha substraído el área correspondiente a la subida de las escaleras. El método que se uso para determinar las áreas tributarias correspondientes a cada muro es el método de columna ancha. Se anexa plano con la distribución de la losa primera planta.
Segundo Nivel El segundo nivel cuenta con 19 muros estructurales en total y con una longitud de 43.53 metros los cuales soportan una carga de 20.33 toneladas provenientes de la losa de azotea. El método usado para determinar las áreas tributarias para cada muro se le conoce como método de columna ancha y en base a eso fue como se asignaron las cargas correspondientes a cada muro. Los elementos estructurales se encuentran en los ejes 1, 2 y 3 de forma vertical y A, B, C y D de manera vertical. Se anexa plano con la distribución de la losa segunda planta.
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Materiales Según el reglamento las piezas usadas en los elementos estructurales de mampostería deberán cumplir los requisitos generales de calidad especificados por la Dirección General de Normas de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial para cada material. Bloque
Varillas
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Agregados pétreos
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Fuente: Reglamento de la ley de edificaciones del estado de Baja California.
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Se anexan imágenes de elementos estructurales de concreto.
Traslape de bloques de concreto sobre castillo
Mampostería confinada
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Además de conocer las características que debe tener cada material para la construcción según lo reglamentado es necesario conocer también las deficiencias que puede llegar a tener algunas edificaciones. Para satisfacer esto se anexa una imagen que muestra de manera clara las posibles deficiencias que pudiesen llegar a tener algunas construcciones.
Deficiencias estructurales en edificaciones.
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Localización El predio se encuentra localizado en la ciudad de Ensenada, Baja California en el fraccionamiento loma dorada en la calle paseo de los sauces número 414, a una altura de 9 metros sobre el nivel del mar. Se anexa mapa del sitio y fotografías de la zona.
Localización del predio en cuestión.
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Imagen frontal del predio.
Imagen isométrica del predio.
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Reglamentación Los cálculos aquí descritos se basaron en el reglamento de la ley de edificaciones de Baja California. Cumpliendo en todo aspecto con lo que este señala.
Reglamento de la ley de edificaciones del estado de Baja California
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Criterios de estructuración Muros de carga Se colocaron muros de carga en los ejes 1, 2 y 3 de manera vertical y A, B, C, y D de forma horizontal, en total se tienen 36 muros estructurales distribuidos en las dos plantas, cada muro carga una fracción de la losa de azotea y entrepiso dependiendo de su correspondiente área tributaria. Muros divisorios Se colocaron muros divisorios en el proyecto ya que no era necesario colocar mas muros estructurales en la edificación, los muros fueron colocados en zonas donde no se requiere de un refuerzo importante. Vigas Se colocaron vigas en el primer y segundo nivel debido a que las áreas tributarias de los muros eran bastante grandes para que una pequeña cantidad de muro lo pudiese cargar, es por ello que se colocaron vigas las zonas donde así se requerían. Castillos Los castillos están distribuidos en el primer y segundo nivel con un total de 26 castillos en ambas plantas, dichos elementos están separados a una distancia menor o igual a 4 metros lineales uno del otro. Losa El perímetro de cada tablero de la losa es menor de 4 metros por lado, y en ningún caso algún lado excede el doble del otro. El cálculo del peralte de la losa se baso en la formula de 1.25LD + LC para losas coladas monolíticamente con sus apoyos.
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Muros de carga
Vigas
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Castillos
Losa
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Análisis de cargas Gravitacionales Análisis de cargas muertas (azotea) Materiales Impermeabilizante Mortero Losa Aplanado de yeso
Espesor
P.E
Carga
0.01
2100
40.00 Kg/m2 21.00 Kg/m2
0.1
2400
240.00 Kg/m2
0.01
1500
15.00 Kg/m2
Sumatoria Sobre carga
316.00 Kg/m2 20.00 Kg/m2
Sumatoria
336.00 Kg/m2
Análisis de cargas muertas (entrepiso) Materiales Loseta Mortero Losa Aplanado de yeso
Espesor
P.E
Carga
0.01
2100
55.00 Kg/m2 21.00 Kg/m2
0.1
2400
240.00 Kg/m2
0.01
1500
15.00 Kg/m2
Sumatoria Sobre carga
331.00 Kg/m2 20.00 Kg/m2
Sumatoria
351.00 Kg/m2
Carga de diseño de azotea Wv1=
1.4Wm
Wv2=
1.2Wm + 1.6Wv
Wv1=
470.40 Kg/m2
Wv2=
675.20 Kg/m2
Wt:
52.99Ton Página 15 de 24
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Carga de diseño de entrepiso Wv1=
1.4Wm
Wv2=
1.2Wm + 1.6Wv
Wv1= Wv2=
491.40 Kg/m2 693.20 Kg/m2
Wt:
70.50Ton
Wt.- Carga total en toneladas incluyendo peso de los muros estructurales.
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Análisis de la losa Peralte mínimo de la losa azotea
Para no calcular deflexiones hmin=
P.E=
P.E=
hmin=
P.E 200
1.25(L.D) + L.C
Losas colocadas Monolíticamente con sus apoyos
1.50(L.D) + L.C
Losas no colocadas Monolíticamente con sus apoyos
7.225
8
Peralte mínimo de la losa entrepiso
Para no calcular deflexiones hmin=
P.E=
P.E=
hmin=
P.E 200
1.25(L.D) + L.C
Losas colocadas Monolíticamente con sus apoyos
1.50(L.D) + L.C
Losas no colocadas Monolíticamente con sus apoyos
7.225
8
*Nota: El reglamento de la ley de edificaciones del estado de Baja California indica que ninguna losa podrá tener un peralte menor de 10 centímetros.
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Momentos de diseño entrepiso a1 a2
m=
a1: a2:
3.40 m 3.40 m
m:
1.00
Momentos de diseño azotea a1 a2
m=
a1: a2: m:
3.40 m 3.40 m 1.00
Los dos tableros son de las mismas dimensiones de losa de azotea y entrepiso es por eso que la relación de lado menor sobre lado mayor da como resultado uno por lo tanto los momentos para el lado largo y el lado corto será igual.
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Diagrama de losa 1
3.40 m (-)m6
3.40 m
(+)m5
(-)m4 (+)m2
()m3
(-)m1
Diagrama de losa 2
3.40 m (-)m6
3.40 m
(+)m5
(-)m6 (+)m2
(-)m1
(m3)
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Revisión por cortante azotea V: V: Vc:
8.86 Kg 0.01 Kg/cm2 6.37 Kg/cm2
Revisión por cortante entrepiso V: V: Vc:
9.10 Kg 0.01 Kg/cm2 6.37 Kg/cm2
Datos de la losa de azotea
# Muros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 SUMATORIA
AREA 1.6428 7.3482 1.3272 1.6086 4.0724 0.1779 2.3355 0.918 3.6013 2.3766 3.5788 0.1763 3.2767 3.4984 0.8746 7.9882 1.3455 4.267 7.5172
Longitud 0.2533 8.5973 0.6292 0.799 2.2955 0.5965 0.7914 0.4595 3.996 3.9436 3.3987 0.2617 3.4259 0.5 0.4365 7.4211 0.7581 0.9699 3.9922
P azotea 576.6228 2579.2182 465.8472 564.6186 1429.4124 62.4429 819.7605 322.218 1264.0563 834.1866 1256.1588 61.8813 1150.1217 1227.9384 306.9846 2803.8582 472.2705 1497.717 2638.5372
57.93 m2
43.53 m
20.33 Ton
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Datos de la losa de entrepiso
# Muros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 SUMATORIA
AREA 1.6428 2.3886 4.0736 1.3272 1.6066 4.2708 2.3208 0.9168 0.7794 0.7813 2.3036 1.9463 2.444 9.8825 5.5331 7.4133 13.4185
Longitud 0.5493 1.0986 3.9453 0.6292 0.799 2.2955 0.5918 0.4595 0.4994 0.9289 4.5645 3.9952 1.638 6.1926 2.429 3.9952 7.4211
P Entrepiso 576.6228 838.3986 1429.8336 465.8472 563.9166 1499.0508 814.6008 321.7968 273.5694 274.2363 808.5636 683.1513 857.844 3468.7575 1942.1181 2602.0683 4709.8935
63.05 m2
42.03 m
22.13 Ton
Se anexan planos de distribución de espacios y distribución de áreas en losas de entrepiso y azotea.
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Anexos.
Tablero
Inferior Todos los border continuos
Momentos
Neg. En bordes int.
corto largo
Positivo largo
De borde Un lado corto discontinuo
Neg bordes disc
corto largo largo corto
Positivo largo
Neg. En bordes int. De borde Un lado largo discontinuo
Neg bordes disc
corto largo corto corto
Positivo largo
Neg. En bordes int. De esquina Dos lados adyacentes discontinuo s
Neg bordes disc
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
o
corto
Neg. En bordes int.
0
Clar
corto largo corto largo corto
Positivo largo
I
II
I
998
101 8
516
544
630
668
175 998
181 101 8
516
544
326
0
630
668
179 106 0
187 114 3
587
687
651
0
751
912
185 106 0
200 114 3
600
713
651
0
326
0
751
912
191
212
55 3 40 9 31 2 13 9 56 8 40 9 25 8 32 9 14 2 58 3 46 5 36 2 33 4 14 7 59 8 47 5 36 2 25 8 35 8 15 2
II
565 431 322 144 594 431 0 356 149 624 545 0 366 158 653 564 0 0 416 168
I
48 9 39 1 26 8 13 4 50 6 39 1 24 8 29 2 13 7 51 4 44 2 32 1 28 5 14 2 53 0 45 5 32 1 24 8 30 6 14 6
II
498 412 276 139 533 412 0 306 143 548 513 0 312 153 582 541 0 0 354 163
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I
43 2 37 1 22 8 13 0 45 1 37 2 23 6 24 0 13 3 45 3 41 1 28 3 24 1 13 8 47 1 42 9 27 7 23 6 25 9 14 2
II
438 388 236 135 478 392 0 261 140 481 470 0 263 149 520 506 0 0 298 158
I
38 1 34 7 19 2 12 8 40 3 35 0 22 2 20 2 13 1 39 7 37 9 25 0 20 2 13 5 41 9 39 4 25 0 22 2 21 6 14 0
II
I
II
I
II
387 333 338 288 292 361 320 330 288 292 199 158 164 126 130 133 127 131 126 130 431 357 388 315 346 369 326 341 297 311 0
206
0
190
0
219 167 181 133 144 137 129 136 129 135 420 346 364 297 311 426 347 384 315 346 0
219
0
190
0
218 164 175 129 135 146 134 145 133 144 464 371 412 324 364 457 360 410 324 364 0
219
0
190
0
0
206
0
190
0
247 176 199 137 153 156 138 154 137 153
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Neg. En bordes int. Extremo Tres bordes discontinuo s un lado largo continuo
Neg bordes disc
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corto corto largo corto
Positivo largo Neg. En bordes int. Extremo Tres bordes discontinuo s un lado corto continuo
Neg bordes disc
largo corto largo corto
Positivo largo
Aislado Cuatro lados discontinuo s
Neg bordes disc
corto largo corto
Positivo largo
106 0
114 3
651
0
220
0
751
912
185
200
570
710
570
0
330 110 0
0 167 0
200
250
570
0
330 110 0
0 167 0
200
250
97 0 37 0 22 0 73 0 43 0 57 0 48 0 22 0 96 0 43 0 55 0 33 0 83 0 50 0
107 0 0 0 800 520 710 0 0 106 0 540 0 0 138 0 830
89 0 34 0 22 0 67 0 43 0 57 0 42 0 22 0 84 0 43 0 53 0 33 0 80 0 50 0
101 0 0 0 760 520 710 0 0 950 540 0 0 133 0 830
Caso I.- Losa colada monolíticamente con sus apoyos Caso II.- Losa no colada monolíticamente con sus apoyos.
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81 0 31 0 22 0 61 0 43 0 57 0 37 0 22 0 73 0 43 0 53 0 33 0 80 0 50 0
940 0 0 710 520 710 0 0 850 540 0 0 119 0 830
73 0 28 0 22 0 55 0 43 0 57 0 37 0 22 0 73 0 43 0 43 0 33 0 64 0 50 0
870 650 790 570 710 0
250
0
220
0
0
220
0
220
0
650 490 600 430 540 520 430 520 430 520 710 570 710 570 710 0
310
0
220
0
0
220
0
220
0
850 620 660 430 520 540 430 540 430 540 0
380
0
330
0
0 330 0 330 0 107 0 570 950 500 830 830 500 830 500 830
