Memoria de Calculo Estructural-Edificio 2 niveles

Junio 2015

[DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO] CONCRETO]

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE QUERÉTARO

Facultad de Ingeniería – Posgrado de Ingeniería Maestría en Ciencias L.T. en Construcción 2do semestre

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO “Memoria de C álculo

Estructural”

Catedrático: Dr. Enrique Rico García Alumnos: Ing. Oscar Arthuro Díaz Ávila Ing. Guillermo Enrique Meza Tapia

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL

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Junio 2015


CONTENIDO

Contenido I. II. III.

IV.

V.

VI. VII.

Datos del proyecto Especificaciones generales Estimaciones de cargas de diseño i. Cargas de servicio ii. Bajada de cargas a elementos estructurales Análisis estructural i. Análisis de cargas de losa de azotea ii. Análisis de cargas de losa de entrepiso iii. Análisis de cargas de muros iv. Análisis sísmico estático simplificado Diseño estructural i. Diseño de losa de azotea ii. Diseño de losa de entrepiso iii. Diseño de escalera iv. Diseño de trabes v. Deflexión y agrietamiento vi. Diseño de columnas vii. Revisión de cortante en columnas viii. Diseño por durabilidad Planos arquitectónicos Planos estructurales

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL

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Junio 2015

I.


Datos del proyecto Edificio de oficinas de 2 niveles Tipo de edificio: B Estructura de concreto reforzado Altura de edificio (h): 9.20 m Dimensión menor en su base (d): 20.00 m Dimensión mayor en su base (D): 35.00 m Forma geométrica en planta: regular. Relación lado mayor/lado menor <2: 1.75 Ubicación: ciudad de Querétaro, Querétaro.         

II.

Especificaciones Especifica ciones generales Concretos: se Concretos: se deberá garantizar principalmente que el concreto cumpla con la resistencia del proyecto y por consecuencia cumpla su durabilidad. Por lo tanto, las resistencias promedios del concreto deberán exceder siempre el valor especificado de f’c.

El concreto clase 1, premezclado o hecho en obra deberá ser elaborado en una planta de dosificación y mezclado de acuerdo con los requisitos de elaboración establecidos en la norma NMX-C-403. Agregados: los materiales petreos, grava y arena deberán cumplir con los requisitos de la norma NMX-C-111 con las modificaciones y adiciones de la tabla 14.1

Acero de refuerzo: el refuerzo: el refuerzo longitudinal deberá ser corrugado. Las varillas corrugadas de refuerzo con resistencia a la fluencia (fy) especificada que exceda los 4200 kg/cm 2 pueden emplearse siempre que (fy) sea el refuerzo correspondiente a una deformación de 0.35%. Todos los dobleces se harán en frío, excepto cuando el Corresponsal en Seguridad Estructural, o el Directo Responsable de Obra, cuando no se requiera de Corresponsable, MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL

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[DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO]

permita calentamiento, pero no se admitirá que la temperatura del acero se eleve a más de la que corresponde a un color rojo café (aproximadamente 530°C) sino está tratado en frío, ni a más de (400 °C) en caso contrario. No se permitirá que el enfriamiento sea rápido. El acero debe sujetarse en su sitio con amarres de alambre, silletas y separadores, de resistencia, rigidez y en número suficiente para impedir movimientos durante el colado. Norma NMX-B-172. Agua: se deberá cuidar el contenido de cloruros y sulfatos en el agua que se utilice para la fabricación de morteros y concretos, además de evitar la materia orgánica o altos contenidos de sólidos disueltos, ya que comúnmente se clora el agua del sistema de suministro. Sistema de losas: Losa aligerada Tipo de apoyo: Trabes de concreto Peralte total de la losa: 45 cm Acero de refuerzo fy=4200 kg/cm 2

   

Recubrimiento de concreto En losas, r=3 cm En trabes y columnas, r=5 cm

 

Constantes para el diseño por resistencia

III.



f’c= 300 kg/cm2 (Losas, trabes y columnas)



f*c=0.8*300= 240 kg/cm 2



f’’c= 0.85f*c= 0.85*240= 204 kg/cm 2

Estimaciones de carga de diseño i. Cargas de servicio Cargas especificadas por el reglamento de construcciones del Distrito Federal (2004). Cargas muertas: son las cargas permanentes debido al peso propio de los materiales. Cargas vivas: son las cargas gravitacionales que obran en una construcción y que no tiene carácter permanente. Cargas accidentales: o bien carga viva instantánea, la cual considerará para el diseño sísmico de la estructura.







ii.

Bajada de cargas a elementos estructurales

Consiste en cuantificar y acumular las cargas que se generan desde el último nivel de la estructura hacia el primero. Por medio de áreas tributarias se consigue conocer el peso MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

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Junio 2015


total que el edificio transmite a sus elementos estructurales como trabes y columnas o a la cimentación.

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

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Junio 2015



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Junio 2015

IV.


Análisis estructural i. Análisis de carga de losa azotea

Losa Nervada con casetón de unicel en (Azotea)


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Junio 2015


Espesor promedio hormigón:

       e= 

Número de piezas m2:

    

W LOSA

ii.

Análisis de carga losa entrepiso

Losa Nervada con Casetón de Unicel (Entrepiso) Peralte efectivo mínimo para losa llena.

                   Peralte mínimo para losa nervada, d propuesta= 48 cm

 d= 22/0.58 = 38 cm Número de piezas:

  


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Junio 2015


W Losa

40 cm

W Losa (sismo)

iii.

Análisis de cargas de muros

V.

Análisis de carga muro

Ladrillo con 2cm de mortero ara e ue


Dimensiones del ladrillo

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Junio 2015


Número de piezas m2:

     

W Muro

iv. Análisis sísmico estático simplificado ETAPA 1 Concreto f'c =

3 00 .0 0

kg/c m2 Trabes

P. Alta

0.40

0.65

Peso=

624.00

kg/m

P. Baja

0.40

0.65

Peso=

624.00

kg/m

Columnas Nivel 2

0.45

0.50

Peso=

540.00

Kg/m

Nivel 1

0.45

0.50

Peso=

540.00

kg/m

Losas P. Azotea

Wdis=

1102.00

kg/m2

P. Entrepiso

Wdis=

1042.00

kg/m2

P.A Sismo

W=

1072.00

kg/m2

P.E sismos

W=

942.00

kg/m2

Pretil h=

1.00

m

Muro W=

250.00

kg/m2


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Junio 2015

[DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO] ETAPA 2 W2- Análisis de cargas para sismo

Nivel

Columna

L. Muro H. Muro

W. Muro

A.Losa

W.Losa

L.Columnas W.Columna

L.Trabes

W.trabes

L. Pretil

W. Pretil

P (KG)

A1

0.00

3.78

0.00

21.58

23783.92

2.30

1242.00

9.30

5803.20

9.30

2325.00

33154.12

A2

0.00

3.78

0.00

26.92

29663.09

2.30

1242.00

10.40

6489.60

5.55

1387.50

38782.19

A3

0.00

3.78

0.00

26.92

29663.09

2.30

1242.00

10.40

6489.60

5.55

1387.50

38782.19

A6

0.00

3.78

0.00

21.58

23783.92

2.30

1242.00

9.30

5803.20

9.30

2325.00

33154.12

0.00

2.00

C1

0.00

3.78

0.00

32.26

35553.28

2.30

1242.00

11.70

7300.80

7.25

1812.50

45908.58

C2

0.00

3.78

0.00

40.24

44341.73

2.30

1242.00

12.80

7987.20

0.00

0.00

53570.93

C3

0.00

3.78

0.00

40.24

44341.73

2.30

1242.00

12.80

7987.20

0.00

0.00

53570.93

C6

0.00

3.78

0.00

32.26

35553.28

2.30

1242.00

11.70

7300.80

7.25

1812.50

45908.58

D1

0.00

3.78

0.00

24.03

26481.06

2.30

1242.00

9.85

6146.40

5.40

1350.00

35219.46

D2

0.00

3.78

0.00

29.97

33026.94

2.30

1242.00

10.95

6832.80

0.00

0.00

41101.74

D3

0.00

3.78

0.00

29.97

33026.94

2.30

1242.00

10.95

6832.80

0.00

0.00

41101.74

D6

0.00

3.78

0.00

24.03

26481.06

2.30

1242.00

9.85

6146.40

5.40

1350.00

35219.46

G1

0.00

3.78

0.00

24.03

26481.06

2.30

1242.00

9.85

6146.40

5.40

1350.00

35219.46

G2

0.00

3.78

0.00

29.97

33026.94

2.30

1242.00

10.95

6832.80

0.00

0.00

41101.74

G3

0.00

3.78

0.00

29.97

33026.94

2.30

1242.00

10.95

6832.80

0.00

0.00

41101.74

G6

0.00

3.78

0.00

24.03

26481.06

2.30

1242.00

9.85

6146.40

5.40

1350.00

35219.46

H1

0.00

3.78

0.00

32.26

35553.28

2.30

1242.00

11.70

7300.80

7.25

1812.50

45908.58

H2

0.00

3.78

0.00

40.24

44341.73

2.30

1242.00

12.80

7987.20

0.00

0.00

53570.93

H3

0.00

3.78

0.00

40.24

44341.73

2.30

1242.00

12.80

7987.20

0.00

0.00

53570.93

H6

0.00

3.78

0.00

32.26

35553.28

2.30

1242.00

11.70

7300.80

7.25

1812.50

45908.58

J1

0.00

3.78

0.00

21.58

23783.92

2.30

1242.00

9.30

5803.20

9.30

2325.00

33154.12

J2

0.00

3.78

0.00

26.92

29663.09

2.30

1242.00

10.40

6489.60

5.55

1387.50

38782.19

J3

0.00

3.78

0.00

26.92

29663.09

2.30

1242.00

10.40

6489.60

5.55

1387.50

38782.19

J6

0.00

3.78

0.00

21.58

23783.92

2.30

1242.00

9.30

5803.20

9.30

2325.00

33154.12

W2=


990948.00 Kg

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Junio 2015

[DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO] W1- Análisis de cargas para sismo

Nivel

Columna

1.00

L. Muro H. Muro

W. Muro

A.Losa

W.Losa

L.Columnas

W.Columna

L.Trabes

W.trabes

P (KG)

A1

9.30

3.78

8788.50

21.58

23783.92

4.60

2484.00

9.30

5803.20

40859.62

A2

5.55

3.78

5244.75

26.92

29663.09

4.60

2484.00

10.40

6489.60

43881.44

A3

5.55

3.78

5244.75

26.92

29663.09

4.60

2484.00

10.40

6489.60

43881.44

A6

9.30

3.78

8788.50

21.58

23783.92

4.60

2484.00

9.30

5803.20

40859.62

C1

11.70

3.78

11056.50

32.26

35553.28

4.60

2484.00

11.70

7300.80

56394.58

C2

4.45

3.78

4205.25

40.24

44341.73

4.60

2484.00

12.80

7987.20

59018.18

C3

4.45

3.78

4205.25

40.24

44341.73

4.60

2484.00

12.80

7987.20

59018.18

C6

11.70

3.78

11056.50

32.26

35553.28

4.60

2484.00

11.70

7300.80

56394.58

D1

9.85

3.78

9308.25

24.03

26481.06

4.60

2484.00

9.85

6146.40

44419.71

D2

4.45

3.78

4205.25

29.97

33026.94

4.60

2484.00

10.95

6832.80

46548.99

D3

4.45

3.78

4205.25

29.97

33026.94

4.60

2484.00

10.95

6832.80

46548.99

D6

9.85

3.78

9308.25

24.03

26481.06

4.60

2484.00

9.85

6146.40

44419.71

G1

9.85

3.78

9308.25

24.03

26481.06

4.60

2484.00

9.85

6146.40

44419.71

G2

4.45

3.78

4205.25

29.97

33026.94

4.60

2484.00

10.95

6832.80

46548.99

G3

4.45

3.78

4205.25

29.97

33026.94

4.60

2484.00

10.95

6832.80

46548.99

G6

9.85

3.78

9308.25

24.03

26481.06

4.60

2484.00

9.85

6146.40

44419.71

H1

11.70

3.78

11056.50

32.26

35553.28

4.60

2484.00

11.70

7300.80

56394.58

H2

4.45

3.78

4205.25

40.24

44341.73

4.60

2484.00

12.80

7987.20

59018.18

H3

4.45

3.78

4205.25

40.24

44341.73

4.60

2484.00

12.80

7987.20

59018.18

H6

11.70

3.78

11056.50

32.26

35553.28

4.60

2484.00

11.70

7300.80

56394.58

J1

9.30

3.78

8788.50

21.58

23783.92

4.60

2484.00

9.30

5803.20

40859.62

J2

5.55

3.78

5244.75

26.92

29663.09

4.60

2484.00

10.40

6489.60

43881.44

J3

5.55

3.78

5244.75

26.92

29663.09

4.60

2484.00

10.40

6489.60

43881.44

J6

9.30

3.78

8788.50

21.58

23783.92

4.60

2484.00

9.30

5803.20

40859.62 1164490.00 Kg

ETAPA 3 W2=

990948.00

W1=

1164490.00 Kg

c=

0.20

Q=

4.00

Kg

Obtención de fuerzas sismicas Nivel

hi

Wi

Wihi

Fi

2.00

10.05

990948.00

9959027.40

65824.63

1.00

5.45

1164490.00

6346470.50

41947.27

2155438.00

16305497.90

Dirección X

Dirección Y

Nivel

16456.16

10970.77

2.00

10486.82

6991.21

1.00


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Junio 2015


V. Diseño Estructural i.

Diseño de losa de azotea LOSA DE ENTREPISO Descripción: Tablero de esquina del eje "1" al "2" y del "A" al "C" Tableros A=

8.90

m

B=

9.70

m

m=

0.92

Wdiseño=

1102

Kg/m2

Wu=

1542.8

Kg/m2

Distancia entre eje de nervaduras = 0.75 m

Datos de nervaduras

Factores de reducción

F.S.

b=

15

cm

Flexion=

0.9

C.M=

1.4

h=

45

cm

Corte=

0.85

C.V=

1.7

d=

42

cm

Media=

1.55

fć=

300

kg/cm2

fy=

4200

kg/cm2

COEFICIENTES NTCC 2004 0.90 0.92 1.00

OBTENCION DE MOMENTOS LOSA DE ESQUINA COLADA MONOLITICAMENTE CON SUS APOYOS TIPO

COEF.

NEG. EN BORDES INTERIORES

CORTO

NEG. EN BORDES DISCONTINUOS

CORTO

361.6 352.8 213.2 202.8 168.2 137.8

LARGO

LARGO CORTO

POSITIVO

LARGO

Wdiseño

a1

FACTOR

1542.8

8.90

12.2205188

4,418.94 Kg-m/m

1542.8

8.90

12.2205188

4,311.40 Kg-m/m

1542.8

8.90

12.2205188

2,605.41 Kg-m/m

1542.8

8.90

12.2205188

2,478.32 Kg-m/m

1542.8

8.90

12.2205188

2,055.49 Kg-m/m

1542.8

8.90

12.2205188

1,683.99 Kg-m/m

MOMENTO

371 360 219 206 176 138

361.6 352.8 213.2 202.8 168.2 137.8

324 324 190 190 137 137

2,605.41 2,055.49 2 3 . 8 7 4 , 2

9 9 . 3 8 6 , 1

0 4 . 1 1 3 , 4

4,418.94

DISEÑO A FLEXIÓN DE NERVADURAS Obtención de Momentos Ma (-) =

4418.94

x

0.75

=

3314.20

Kg.m

Mb (-) =

4311.40

x

0.75

=

3233.55

Kg.m

Ma(+)=

2055.49

x

0.75

=

1541.62

Kg.m

Mb(+) =

1683.99

x

0.75

=

1262.99

Kg.m

Factor

p

As (cm2)

Varilla corrida

Momento Ma (-) =

3314.20

21.00

0.0054

3.65

2#6

Mb (-) =

3233.55

21.00

0.0053

3.58

2#6

Ma(+)=

1541.62

10.00

0.0033

2.23

2#4

Mb(+) =

1262.99

8.00

0.0033

2.23

2#4

DISEÑO A CORTE DE NERVADURAS E#4 a dos ramas @20 cm


Página 13


Junio 2015

ii.

Diseño de losa de entrepiso LOSA DE ENTREPISO Descripción: Tablero de esquina del eje "1" al "2" y del "A" al "C" Tableros

A=

8.90

m

B=

9.70

m

m=

0.92

Wdiseño=

1042

Kg/m2

Wu=

1458.8

Kg/m2

Distancia entre eje de nervaduras = 0.75 m

Datos de nervaduras

Factores de reducción

F.S.

b=

15

cm

Flexion=

0.9

C.M=

1.4

h=

45

cm

Corte=

0.85

C.V=

1.7

Media=

1.55

d=

42

cm

fć=

300

kg/cm2

fy=

4200

kg/cm2

COEFICIENTES NTCC 2004

OBTENCION DE MOMENTOS LOSA DE ESQUINA COLADA MONOLITICAMENTE CON SUS APOYOS

TIPO

COEF.

Wdiseño

a1

FACTOR

MOMENTO


CORTO

361.6

1458.8

8.90

11.5551548

4,178.34 Kg-m/m

LARGO

352.8

1458.8

8.90

11.5551548

4,076.66 Kg-m/m


CORTO

213.2

1458.8

8.90

11.5551548

2,463.56 Kg-m/m

LARGO

202.8

1458.8

8.90

11.5551548

2,343.39 Kg-m/m

CORTO

168.2

1458.8

8.90

11.5551548

1,943.58 Kg-m/m

LARGO

137.8

1458.8

8.90

11.5551548

1,592.30 Kg-m/m

POSITIVO

TIPO


CORTO


CORTO

LARGO

LARGO CORTO

POSITIVO

LARGO

0.90

0.92

1.00

371 360 219 206 176 138

361.6 352.8 213.2 202.8 168.2 137.8

324 324 190 190 137 137

2,463.56 1,943.58 9 3 . 3 4 3 , 2

0 3 . 2 9 5 , 1

6 6 . 6 7 0 , 4

4,178.34

DISEÑO A FLEXIÓN DE NERVADURAS Obtención de Momentos Ma (-) =

4178.34

x

0.75

=

3133.76

Kg.m

Mb (-) =

4076.66

x

0.75

=

3057.49

Kg.m

Ma(+)=

1943.58

x

0.75

=

1457.68

Kg.m

Mb(+) =

1592.30

x

0.75

=

1194.23

Kg.m

Momento

Factor

p

As (cm2)

Varilla corrida

Ma (-) =

3133.76

21.00

0.0052

3.51

2#6

Mb (-) =

3057.49

20.00

0.0051

3.44

2#6

Ma(+)=

1457.68

10.00

0.0033

2.23

2#4

Mb(+) =

1194.23

8.00

0.0033

2.23

2#4

DISEÑO A CORTE DE NERVADURAS E#4 a dos ramas @20 cm


Página 14

Junio 2015

iii.


Diseño de escalera

Análisis de cargas Escalera

Número de escalones por m2

Análisis de Escalera

  piezas/m2  Volumen de cada escalón:

     MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

Página 15

Junio 2015


Análisis de cargas a trabes

W de la trabe tramo horizontal

                     W de la trabe tramo vertical

                    


Página 16

Junio 2015



Página 17

Junio 2015

iv.


Diseño de trabes

Trabes tipo T-1 (Marco 1 y 6)


Página 18

Junio 2015



Página 19

Junio 2015


Trabe tipo T-2 (Marco A y J)


Página 20


Junio 2015

DISEÑO A FLEXIÓN 2DO NIVEL Mu (kg.m)

Mu/bd2

p

q

As req (cm2)

No. Varillas

As propuesto (cm2)

MR (kg.m)

(-)

24793.00

19.13

0.0048

0.0988

11.52

2#6 corridas + 3#6 bastones

14.35

24836.36

(+)

15987.00

12.34

0.0033

0.0679

7.92

2#6 corridas + 1#6 baston

8.61

17352.36

DISEÑO A FLEXIÓN 1ER NIVEL Mu (kg.m)

Mu/bd2

p

q

As req (cm2)

No. Varillas

As propuesto (cm2)

MR (kg.m)

(-)

35826.00

27.64

0.0071

0.1464

17.06

2#8 corridas + 2#8 bastones

20.28

35868.57

(+)

21619.00

16.68

0.0042

0.0865

10.08

2#8 corridas

10.14

21873.02

DISEÑO A CORTANTE

Nivel

Vu

Vcr

Vs

S

1ra restricción

2.00

15937.00

11440.48

4496.52

121.00

Seccion adecuada

1.00

22252.00

13469.43

8782.57

61.95

Seccion adecuada


Refuerzo transversal propu esto E#4 a dos ramas @ d/2 (30 cm)

Página 21

Junio 2015

v.


Deflexión y Agrietamiento

REVISANDO DEFLEXION Y AGRIETAMIENTO EN LA VIGA 1, TRAMO A-C

3 # 8 + 3 # 6 = 23.71 cm 2 Para secciones A, B y C

SECCIÓN A (Cm)

SECCIÓN B (Cm)

SECCIÓN C (Cm) 5

As

23.71

As 5 5

23.71

5 5

As

5 5

23.71

5

5

40

DATOS: LONGITUD = Modulo Elastico Ec Modulo Elastico Es fć= Mmax (A, C) Mmax (A, C) Mmax (B) Mmax (B) Wdistribuida Wdistribuida

40

40

9.70 m 242,487.11 Kg cm2 2,000,000.00 Kg cm2 300 Kg/cm2 61,348 kg m 6,134,800 Kg cm 41,709 kg m 4,170,900 Kg cm 4,806.10 kg/m 48.06 kg/cm


Página 22

Junio 2015


Momento de inercia de agrietamiento Dada por la expresión:

Calculamos Ig:

 

Ig

  

=

720,000.00 cm4

Calculamos Módulo de rotura =  

 =

 

=

:

34.64

30 cm

831,384.39 kg-cm


Página 23

Junio 2015


Cálculo de Iag en la sección A: de la ecuación cuadratica:

  

         

donde: n nAs nAsd

8.25 195.56 10,755.62

de tal manera que la ecuación queda: 20.00 C^2 + 195.56 C - 10755.62 = 0 resolviendo para C C=

18.81

La sección agrietada queda: nAs 36.19 cm

Eje Neutro 18.81 cm

40


Página 24

Junio 2015


Calculo de Iag: 40 x 18.81 ^3 3

+

195.56 x 36.19 ^2

Iag =

+

195.56 x 1 ^3 12

344,877.24 cm4

Cálculo de Iag en la sección B: de la ecuación cuadratica:

   donde: n nAs nAsd

         

8.25 195.56 10,755.62

para el ejercicio se ocupo

9.48

de tal manera que la e cuación queda: 20.00 C^2 + 195.56 C - 10755.62 = 0 resolviendo para C C=

18.81

La sección agrietada queda: 40

18.81 cm Eje Neutro

36.19 cm

nAs


Página 25

Junio 2015


Calculo de Iag en B: 40 x 18.81 ^3 3

+

Iag =

195.56 x 36.19 ^2

+

195.56 x 1 ^3 12

344,877.24 cm4

Deflexiones i nmediatas: en la sección A, C:

Ie(A,C,) = Ie(A,C,) =

831,384.39 6,134,800.00

720,000.00

+ 1-

831,384.39 6,134,800.00

344,877.24

+ 1-

831,384.39 6,134,800.00

344,877.24

345,810.88 cm4

en la sección B:

Ie(B) = Ie(B) =

831,384.39 6,134,800.00

720,000.00

345,810.88 cm4


Página 26

Junio 2015


Momento de Inercia promedio:

Consideraciones:

Donde I1 e I2 son los momentos de inercia de las secciones extremas del claro e I3 el de la sección central, Si el claro sólo es continuo en un extremo, el momento de inercia correspondiente al extremo discontinuo se supondrá igual a cero, y en la ec. 3.3 el deno minador s erá igual a 3.

  





I=

345,810.88

+

345,810.88 x 2 3

345,810.88 cm4

I=

Deflexión inmediata:

d d

    

=

1.32 cm

Deflexión Diferida:

Cuantía a compresión en la sección B:

r' =

23.71 40 x 5

=

Factor 1

+

0.11855

2 50x 0.11855

=


0.29

Página 27


Junio 2015

por lo tanto, la deflexión diferida es: d' =

0.29 x

1.32 =

0.38 cm

1.32 +

0.38 =

1.70 cm

Deflexión total: d

=

Restricción: d  

 

 

4.54 cm

  

por lo tanto pasa la revisión por deflexión

CÁLCULO DE AGRIETAMIENTOS sección A: nAs 36.19 cm Eje Neutro 18.81 cm

40

Variables: h= 60.00 h1= 36.19 dc= 5.00 h2= 41.19

fs esfuerzo en el acero en condiciones d e servicio h= h1= distancia entre el eje neutro y el centroide del refuerzo principal de tensión dc= recubrimiento de concreto medido desde la fibra extrema en tensión al centro de la barra más próxima a ella h2= distancia entre el eje neutro y la fibra más esforzada en tensión

c

cm cm cm cm

d

h h2

h1 dc


Página 28


Junio 2015

Determinación del área efectiva A e de concreto que rodea las barras de refuerzo Ae = 2b(h - d) Ae =

2 (40) (60 - 5)

Ae =

400

h

d

b

Área de concreto a tensión que rodea el refuerzo a tensión  

  

Nota: Cuando el refuerzo principal conste de barras de varios diámetros, el número de barras equivalentes se calculará dividiendo el área total de acero entre el área de la barra de mayor diámetro.

Donde "N" es el número de barras 400 6.57

A= f s  fs=

=

60.919 cm2

M A s z

6,134,800 23.71 x 45.59

=

5,674.87

finalmente: wmax  f s 3 d c A

Wmax=

h2 x 106 h1

5,674.87

3

5.00

x 60.92

41.19 x 10^(-6) 36.19

43,457.89

Wmax=

sección B: 40 18.81 cm Eje Neutro

36.19 cm nAs

Variables: h= 60.00 h1= 36.19 dc= 5.00 h2= 41.19

fs esfuerzo en el acero en condiciones de servicio h= h1= distancia ent re el eje neutro y el centroide d el refuerzo principal de tensión dc= recubrimiento de concreto medido desd e la fibra extrema en tens ión al centro de la barra más próxima a ella h2= distancia entre el eje neutro y la fibra más esforzada en tensión

c

cm cm cm cm

d

h h2

h1 dc


Página 29

Junio 2015


Determinación del área efectiva A e de concreto que rodea las barras de refuerzo Ae = 2b(h - d) Ae =

2 (40) (60 - 5)

Ae =

h

d

400.00

b

Área de concreto a tensión que rodea el refuerzo a tensión  

 

Nota: Cuando el refuerzo principal conste de barras de varios diámetros, el número de barras equivalentes se calculará dividiendo el área total de acero entre el área de la barra de mayor diámetro.

Donde "N" es el número de barras 400 4.00

A= f s  fs=

=

100

cm2

M A s z

4,170,900 23.71 x 45.59

=

3,858.21

finalmente: wmax  f s 3 dc A

Wmax=

Wmax=

h2 h1

3,858.21

x10 6 3

5.00

x 100.00

41.19 x 10^(-6) 36.19

34,853.52

POR LO TANTO SE PUEDE DECIR QUE LA ESTRUCTURA PRESENTA UN COEFICIENTE DE EXPOSICIÓN A1, POR ESTAR SITUADO DENTRO DE LOS PARÁMETROS DE LA ECUACIÓN 3.5 DE LAS NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS DE CONCRETO.


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Junio 2015

vi.


Diseño de columnas a flexocompresión biaxial

Columna tipo C-1


Página 31

Junio 2015



Página 32

Junio 2015

vii.


Revisión de cortante en columnas REVISIÓN POR REFUERZO TRANSVERSAL EN COLUMNAS

Columna

Ag (cm2)

F'c (kg/cm2)

bw (cm)

d (cm)

Nu (kg)

Vc (Kg)

Vu (kg)

Req E#4

S1 @ L (60 cm)

S2 (cm2)

A-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

80903.00

20859.40

18247.00

SI

10.00

20.00

C-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

120925.00

28286.55

19942.00

SI

10.00

20.00

D-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

80266.00

20741.18

16801.00

SI

10.00

20.00

G-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

80277.00

20743.23

16791.00

SI

10.00

20.00

H-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

120810.00

28265.21

19941.00

SI

10.00

20.00

J-1

2250.00

300.00

45.00

45.00

81000.00

20877.40

18256.00

SI

10.00

20.00

A-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

156395.00

34868.97

20491.00

SI

10.00

20.00

C-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

109215.00

26113.45

19943.00

SI

10.00

20.00

D-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

106385.00

25588.27

16967.00

SI

10.00

20.00

G-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

107914.00

25872.01

16956.00

SI

10.00

20.00

H-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

155603.00

34721.99

21265.00

SI

10.00

20.00

J-2

2250.00

300.00

45.00

45.00

91814.00

22884.23

20501.00

SI

10.00

20.00

FR=

0.85

FC=

1.55


Página 33

Junio 2015

viii.


Diseño por durabilidad

DISEÑO POR DURABILIDAD Proponiendo vida util Datos previos Consideraciones previas

Propiedades del material y sección

Tiempo de vida util [servicio](años)=

75

Ø (barra más grande en elemento) =

Factor de seguridad, λt =

2.5

Cantidad de materiales puzolanicos (fa)=

Riesgo de iniciación:

SEGURO

Concentración crítica a la profundidad del acero de refuerzo (C crit ):

2.10%

Ambiente:

BENIGNO

Concentración en la s uperficie (C s):

2.54

cm

0

kg

Cantidad de material cementante (Cf) :

478

Relación agua cemento (a/c):

0.45

Recubrimiento (C) (más pequeño en sección):

5

kg/m3 cm

4.50%

C/L :

0

Humedad relativa:

60.00%

Velocidad de corrosión estimada a 20 °C (i 0 ):

mm/año

0.019

Coeficiente que toma en cuenta la variación de la relación a/c (K 0 ):

1

Coeficiente que considera el efecto de la temperatura (C T):

0.73

1. Calculo de Tiempo de di seño TD =

187.50

años

=

0.022

mm

=

0.01387

=

1.56

años

185.94

años

 1  C D EF    12T 1  1  CCRIT / C S  =

0.1107

cm2/año

Tiempo (t) =

93.75

años

2. Calculo de tie mpo de propgación de la corrosión T2. 2.1 Penetración de la corrosión crítica (X crit) X CRIT



0.011

2.2 Velocidad promedio d e la corrosión (i corr)

T 2 

X CRIT iCORR

C

 

 

C L

1.95

  1 

T 2 

X CRIT iCORR

mm/año

3. Calculo de tiempo de iniciación T1 T1 = TD - T2 T1 = 4. Calcular coeficiente efe ctivo de difusión máxima 2

EFMAX== DEFMAX D

4. Calcular coeficiente efectivo de difusión

D EF 

0.68(a / c ) 0.73 = 1.9416E-09 cm2/s C f 2.8t 0.4 (1  f a ) 2.6 0.06123138 cm2/año DEF max > DEF= Si cumple

POR LO TANTO SE ACEPTA EL TIEMPO DE DISEÑO


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Junio 2015

VI.


Planos arquitectónicos


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Memoria de Calculo Estructural-Edificio 2 niveles

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