UNIVERSIDAD “CESAR VALLEJO” TRUJILLO Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Civil
TEMA
:
“ESTRUCTURACION “ESTRUCTURACION Y METRADO DE CARGAS”
CURSO
:
CONCRETO I
PROFESOR
:
ING. PLASCENCIA
FECHA
:
TRUJILLO, 07 FEBRERO 20!
N" INTEGRANTES: 1 2 3
C#DIGO
AGUILAR VENTURA, FRANKLIN J.
NOTA:
2092027296
......... .............. ......... ......... .......... ....... EN EN NUMERO
EN LETRA
......... .............. .......... ......... ......... ......... ......... ..... FIRMA DEL PROFESOR
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INTRODUCCI#N
-
Es muy impor!"# $! #sru%ur!%i&" y #$ m#r!'o '# %!r(!s '# #'i)i%!%io"#s, y! *u# (r!%i!s ! #so "osoros po'#mos pr#'im#"sio"!r $os #$#m#"os #sru%ur!$#s y %o"o%#r *u# %!r(!s +! ! !%u!r #" #$$!s, p!r! *u# $!s #'i)i%!%io"#s #"(!" ms r#sis#"%i! !$ i#mpo y !'#ms s#!" !m-i" #%o"&mi%!s.
OBJETIVOS
GENERALES: / / /
Esru%ur!r y pr#'im#"sio"!r $os #$#m#"os #sru%ur!$#s #r!r $! #'i)i%!%i&". im#"!r $! #'i)i%!%i&"
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ESTRUCTURACION – PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE CARGAS El análisis de estructuras consiste en la determinación de las cargas actuantes, de las reacciones, esfuerzos cortantes, momentos flectores y torsores. El cálculo y diseño se refiere exclusivamente al dimensionamiento y armaduras que deben tener los elementos estructurales para resistir las cargas aplicadas; por lo tanto para la creación de una estructura se requiere, pues, de dos etapas: el “análisis y el diseño respectivamente.
1 Es!"#$!#"a$i%n& efinir la estructuración significa optar por un fragmento estructural de una edificación o estructura con arquitectura definida. e una adecuada estructuración dependerá el comportamiento ante las distintas solicitaciones que se presenten; la estructuración debe ser sencilla para que luego su modela!e o idealización matemática se represente de la manera más real, racional y simple posible. 11 Conside"a$iones Es!"#$!#"ales 'a"a el Cál$#lo. "na estructura está constituida por elementos que forman un todo, que tienen la capacidad de soportar cualquier sistema de cargas. #e requiere conocer:
A Ca"a$!e"(s!i$as de la es!"#$!#"a y s#s ele)en!os& $ #eguridad %&esistente' $ (uncional %est)tica' ⇒ *omportamiento adecuado $ Económica en condiciones de servicio * Ca"a$!e"(s!i$as de las soli$i!a$iones& Ca"+as& ,e"!i$ales- *argas permanentes o +uertas *+, #obrecargas o *arga iva %*' o"i.on!ales %*argas de #ismo *#, iento , -mpacto -'
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C E/e$!os 0#e las soli$i!a$iones !ienen so"e la es!"#$!#"a& $ ibraciones $ eformaciones $ grietamiento diferencia de las estructuras isostáticas como vigas y losas simplemente apoyadas, donde la determinación de las fuerzas internas no representan mayor dificultad, evaluándose por equilibrio estático, las /iperestáticas como pórticos %con!unto de vigas y columnas' y las losas son elementos continuos que requieren criterios adicionales, tales, como giro en las uniones y deflexiones %distorsiones' para la determinación de sus fuerzas internas. 2 Ca"+a& (uerza u otras acciones que resulten del peso de los materiales de construcción, ocupantes y sus pertenencias, efectos del medio ambiente, movimientos diferenciales y cambios dimensionales restringidos.
21 Es!"#$!#"a$i%n 'o" Ca"+a 3e"!i$al& 0ara estructurar una edificación por carga vertical, debe tenerse en cuenta que las cargas por gravedad que act1an en determinado nivel, se transmiten a trav)s de la losa de tec/o /acia los e!es portantes %vigas, columnas, placas y zapatas' y de aqu2 al suelo de cimentación.
(oto -lustrativa$ (uente iseño de Edificios %#an 3artolom)'
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A Ca"+as 'e")anen!es o M#e"!as Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo. 0ara calcular el peso de los elementos que conforman la estructura y el peso de los materiales que deberán soportar, se tomaran los pesos unitarios: &4*. 4orma E$56 *argas. nexo 7.
* So"e$a"+a o Ca"+a 3i3a 8a carga viva es la que se debe a la operación y uso de la construcción. -ncluye todo aquello que no tiene una posición fi!a y definitiva dentro de la estructura; Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la edificación. 0ara diseñar una edificación se tomarán en cuenta cargas vivas repartidas, concentradas o combinación de ambas. RNC. Norma E-20 Cargas. Tabla 3.2.1, también Acápite 3.4.1.1. Acápite 4.2.4
22 Es!"#$!#"a$i%n 'o" Ca"+a S(s)i$a& 8as fuerzas s2smicas en edificaciones son fuerzas de inercia producidas por el /ec/o que los niveles tienen masa su!etas a aceleraciones %(9 m.a', donde la mayor parte de la masa se encuentra concentrada a la altura de los elementos /orizontales o de piso %vigas, losas, acabados, sobrecarga, tabiquer2a etc.', mientras que la masa actuante en los elementos verticales o entrepiso %muros, placas, columnas' es menor, por lo que para un análisis s2smico traslacional, puede suponerse que la masa se encuentra concentrada a la altura de los pisos. #2smicamente la estructura ideal es aquella que tiene poca masa y gran rigidez lateral. A ,i"a$iones Ca#sadas 'o" Ma0#ina"ias *uando las máquinas vibratorias no /an sido aisladas de la estructura principal, sus vibraciones pueden afectar
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tanto a la estructura que las soporta como a las estructuras vecinas.
* ,ien!o El viento es un fluido en movimiento; sin embargo, para simplificar el diseño, se supone que act1a como una carga estática sobre las estructuras convencionales, pero, para estructuras muy flexibles %puentes colgantes, c/imeneas, etc.' es necesario verificar que su per2odo natural de vibrar no coincida con el de las ráfagas de viento, de lo contrario, podr2a ocurrir la resonancia de la estructura.
C Sis)os 8as ondas s2smicas generan aceleraciones en las masas de la estructura y por lo tanto, fuerzas de inercia que var2an a lo largo del tiempo; sin embargo, las estructuras convencionales pueden ser analizadas empleando cargas estáticas equivalentes a las producidas por el sismo.
D Ca"+as I)'#lsi3as #on aquellas que tienen corta duración %dt', por e!emplo: las explosiones. espu)s que esta solicitación culmina, se produce el movimiento en vibración libre de la estructura.
4 P"edi)ensiona)ien!o y Me!"ado de Ca"+a #e trata de dar o elegir secciones tentativas que podrán ser modificadas yo ratificadas dependiendo del diseño efectuado. 0reviamente al inicio del dimensionamiento /ay que tener en cuenta:
A De/ini$i%n de los )a!e"iales a #sa"& $ *oncreto $ lbañiler2a ⇒ 8adrillo, dobe $ cero $ +adera, etc. CONCRETO I
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eniendo conocimiento previo de las caracter2sticas de los materiales %f
* Ca"+as y So"e$a"+as %#eg1n norma de cargas E$ 656' 41 Ali+e"ados El &eglamento 4acional de *onstrucciones da peraltes m2nimos para no verificar deflexiones: =En losas aligeradas continuas conformadas por viguetas de 76 cm. de anc/o, bloques de ladrillo de >6 cm. de anc/o y losa superior de ? cm., con sobrecargas menores a >66 @gcm5 y luces menores de A.? m., el peralte debe cumplir: / B 8 5?C.
(oto -lustrativa$ (uente iseño de Edificios %#an 3artolom)'
411 Ti'os de Ali+e"ados& A 5osas Ali+e"adas A")adas en #na Di"e$$i%n #e dimensionan en el sentido de la menor longitud del ambiente por tec/ar. #eg1n la norma E$6D6 del &4*, para losas aligeradas podemos tomar:
6 7 ln829: ln & 5#. li"e ln5? se usa en edificaciones comunes; *uando /ay muc/a densidad de muros o con muc/a carga usar ln56. CONCRETO I
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* 5osas )a$i.as a")ada en #na di"e$$i%n #eg1n la norma E$6D6 del &4*, podemos tomar:
6 7 ln84; : ln & 5#. li"e C 5osas )a$i.as a")adas en dos di"e$$iones
4ota: El per2metro será del paño a diseñar
42 ,IGAS l predimensionar las vigas, se tiene que considerar la acción de cargas de gravedad y de sismo. Fay criterios prácticos que, de alguna manera, toman en cuenta la acción de combinada de cargas verticales y de sismo, a continuación se muestra alguno de estos criterios.
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0ara el caso en que las vigas formen pórticos:
6 7 ln81< : = 682
44 CO5UMNAS #e pre dimensionan en función de su área tributaria. lgunas fórmulas prácticas:
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> E?EMP5O PR@CTICO DE METRADO DE CARGAS
9 CONC5USION Es muy importante predimensionar y metrar una edificación, para que )sta dure más y resulte más económica.
< SUGERENCIAS ebe tenerse muc/o cuidado al /acer este traba!o de metrar las cargas, ya que el más m2nimo error /ará que todo nuestro traba!o este mal.
*I*5IOGRABA iseño Estructural en *oncreto rmado de un Edificio de 4ueve 0isos %esis 0ara Gbtener el 2tulo de -ng. *ivil$ utor Elmer *abrera *abrera' nálisis de Edificios H Ingel #an 3artolom) &eglamento 4acional de Edificaciones $ 4orma E$ 656
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#eparatas del -ng. Eduardo *abre!os $ "niversidad 0eruana de *iencias plicadas$"0* iseño de Estructuras de *oncreto$ rt/ur F. 4ilson iseño de Estructuras de *oncreto rmado $ eodoro E. Farmsen
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