PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
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1. DATOS GENERALES Y DEFINICIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL En esta fase se definirá, el sistema estructural, definición de datos generales de la estructura así como la función que desempeñara dicha estructura.
2. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES. 2.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS.
El peralte de las losas aligeradas podrán ser dimensionadas considerando el siguiente criterio: Ln – Ln – longitud longitud del lado mayor:
H = Ln/25
2.2 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS MACIZAS.
Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando espesores menores en 5cms a los indicados para losas aligeradas
2.3 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS NERVADAS.
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2.4 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS. Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de 1/10 a 1/12 de la luz libre. Debe aclararse que esta altura incluye el espesor espesor de la losa del techo o piso. El ancho es variable de 1/2 a 2/3 veces su altura, teniendo en cuenta un ancho mínimo de 25cm, con la finalidad de evitar el congestionamiento congestionamiento del acero y presencia de cangrejeras
2.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS. Las columnas al ser sometidas a cargas axiales y momento flector, tienen que ser dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de evaluar cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente en dimensionamiento dimensionamiento En base a todo lo indicado se puede recomendar el siguiente criterio de dimensionamiento:
1) COLUMNAS CENTRADAS :
Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c 2) COLUMNAS EXCENTRICAS Y ESQUINADAS :
Área Ár ea de c ol umna um na = P (servicio) / 0,35f’c Siendo: P (servic io) = P. A . N
Edific Edif icio ioss categor cat egoría ía A (ver (ver E030) E030) P = 1500 1500 kg/m2 kg/m 2 Edific Edif icio ioss categor cat egoría ía B (ver E030) E030) P = 1250 1250 kg/m2 kg/m 2 Edific Edif icio ioss categor cat egoría ía C (ver E030) E030) P = 1000 1000 kg/m2
A – área tributaria N – número de pisos METODO PRACTICO 1
TIPO 1: lado = H/8 TIPO 2: lado = H/10 ING. ELMER BUSTAMANTE VALDIVIA
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TIPO 3: lado = H/9 Dónde: H = altura del piso METODO PRÁCTICO: El lado de la columna debe ser entre el 70% y 80% del peralte de la viga
A – área tributaria 2.6 PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS.
Es difícil poder fijar f ijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más importantes sean, tomarán un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos. Las placas pueden hacerse mínimo de 10cm de espesor (muros de ductilidad limitada), pero generalmente se consideran de 20, 25 o 30cm conforme aumentemos el número de pisos o disminuyamos su densidad.
2.7 PREDIMENSIONAMIENTO DE CIMIENTOS.
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3. DEFINICIÓN DE MATERIALES. Definición de los materiales del concreto armado.
a) ACERO DE REFUERZO. Las calidades del acero que cubre la norma ASTM y que es posible emplear, como refuerzo para el concreto, se resumen en la tabla 3-2, se indica el esfuerzo de fluencia (fy) mínimo y máximo, el refuerzo máximo o ultimo (fu) mínimo, a este último también se le denomina resistencia a la tracción (tensible strenght). En esta fase se definirá, el sistema estructural, definición de datos generales de la estructura así como la función que desempeñara dicha estructura.
Tabla 3-2 Calidades del acero de refuerzo. Grado ASTM 40 60 75 60
A 615 A 615 A 615 A 706
fy min fy máx. fu min fu/fy (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (min) 2,800 4,200 5,300 4,200
------5,500
4,200 6,300 7,000 5,600
------1.25
PROPIEDADES DE LAS BARRAS GRADO 60.
Características Características mecánicas – mecánicas – ASTM ASTM A615.
fy min = 4,200 k g/cm2 (fluencia nominal valor mínimo). fu min = 6,300 kg/cm2 (esfuerzo máximo o ultimo o resistencia a la tracción). fu min = 6,300 kg/cm2 (esfuerzo máximo o ultimo o resistencia a la tracción). Es = 2’000,000 kg/cm2 (Modulo de elasticidad) Deformación en el inicio de la fluencia є y = (fy/Es) ≈ 0.0021 Longitud de la plataforma de fluencia = variable. Deformación de rotura >> Deformación de fluencia (30 a 40 veces) Elongación a la rotura entre 7% y 9% (Tabla 3-3). Coeficiente de dilatación ≈ 11x10-6 1/C° valor muy parecido al del concreto el cual es ≈ 10x10-6 1/C° ambos coeficientes de dilatación dependen de la temperatura.
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DENSIDAD MEDIA DEL ACERO .
Weight per Unit Volume: El peso por unidad de volumen es 7.850 Tonf/m3. MODULO DE ELASTICIDAD DEL ACERO .
Es = 20 000 000 tonf/m2
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DEFINICIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL ACERO.
En el siguiente paso se definirá las propiedades del acero de refuerzo:
MENÚ
Define
OPCIÓN
Material Properties…
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SUBOPCIÓN A615Gr60/Add Copy of Material Material (a partir de la definición definición del material copiado de acero A615 Gr 60, introducir ciertos valores de las nuevas propiedades del acero)
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b) CONCRETO ARMADO. Propiedades del concreto armado. Concreto Armado f’c = 210 kg/cm2 E = 15,000 √f’c = 217370.651Kg/cm2 γ = 2.4 t/m3
En el siguiente paso se definirá las propiedades del concreto Armado: MENÚ
Define
OPCIÓN
Material Properties…
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SUBOPCIÓN 4000Psi/Add Copy of Material (a partir de la definición del material copiado de concreto 4000Psi, introducir ciertos valores de las nuevas propiedades del Concreto)
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c) MAMPOSTERÍA SÓLIDA. f’m = 65 kg/cm2 65 kg/cm2 E = 500f’m = 32500 kg/cm2 = 325000 Tn/m2 γ = 1.8 t/m3
En el siguiente paso se definirá las propiedades de la Mampostería: MENÚ
Define
OPCIÓN
Material Properties…
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SUBOPCIÓN Add New Material… (en Material type, seleccionar como otro tipo material Other y definir las propiedades del material, en este de caso de mampostería)
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