REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA NÚCLEO ARAGUA - SEDE MARACAY CATEDRA CONCRETO ARMADO
Autores: Wolfgang Caballero C.I:17.932.512 Marcelys Sisco C.I: 19.246.680 Naudelys Zavarce C.I: 19.245.772 Yeraldis Castañeda C.I: 20.392.717 Roche Ricardo C.I: 20.757.699 Fernando Rodríguez C.I: 21.202.724 Sección: CID704
Maracay, Julio del 2012
ÍNDICE
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1. DATOS GENERALES: 1.1 AUTOR DEL PROYECTO El presente proyecto fue elaborado, en misión completa por los Bachilleres Wolfgang Caballero C.I:17.932.512, Marcelys Sisco C.I: 19.246.680, Naudelys Zavarce C.I: 19.245.772, Roche Ricardo C.I: 20.757.699, 20.757.699, Fernando Rodríguez C.I: C.I: 21.202.724 y Yeraldis Castañeda C.I: 20.392.717, conforme a lo impartido en la cátedra de Concreto armado
1.2 OBJETO DEL PROYECTO Se redacta el presente proyecto con el objeto de diseñar una edificación consistente en una vivienda unifamiliar aislada en dos plantas.
2. JUSTIFICACIÓN DEL CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA TÉCNICA De acuerdo con lo dispuesto leyes de la república bolivariana de Venezuela, la redacción del presente proyecto se han observado las normas aplicables sobre la construcción y se cumplirán todas las Normas obligatorias dictadas en materia de edificación. Para este caso concreto son, principalmente: *Criterios y acciones mínimas Para el proyecto de edificaciones- MINDUR 2002-88. *Norma Venezolana 1753-2006 (norma COVENIN- estructuras de concreto armado) *NORMA VENEZOLANA COVENIN 1756:2001 (Norma Sísmica).
2.1DESCRIPCIÓN DE LA VIVIENDA La vivienda tipo está desarrollada en una parcela de 300m2, cuenta con los espacios y medidas mínimos de diseño para garantizar un buen funcionamiento y esta constituida por la siguiente forma:
Planta general: •
Porche
•
Sala de recibimiento
•
Comedor
•
Cocina
•
Oficios
•
4 habitaciones
•
1 habitación principal (con baño interno)
•
2 baños
Los acabados constructivos serán de primera tanto en piso como en paredes y techo, los recubrimientos internos de baldosa serán colocados solamente en baños, cocina y oficio. El piso tendrá un acabado final con granito gris, con flejes plásticos emplomado y pulido. El friso interno será acabado liso con pintura a base de caucho color único para toda la vivienda a escogencia del proyectista.
Sistema constructivo. 1. El sistema estructural de dicha vivienda será de concreto armado (columnas, fundaciones, vigas de entre piso y techo). Estas se realizaran con marcos de madera y el concreto será vaciado en sitio. 2. La losa de entre piso será de losa nervada de 30 cm apoyada sobre la estructura de concreto armado, tendrá un acabado final frisándola por ambos lados. 3. El techo de esta vivienda es de la misma categoría que la del entrepiso, esta tendrá una única inclinación, se le colocara un manto asfaltico para su impermeabilización, su acabado será elaborado con tejas tipo criolla. 4. Todos los empalmados de cabillas y estribos para columnas y vigas, serán elaboras en la misma zona donde se realizara la construcción.
2.2 ESTRUCTURA: La edificación está construida en concreto armado con losa nervada en el entrepiso y techo que estarán armadas en una sola dirección, con bloques de arcilla y un espesor de 30cm, la primera usara en los nervios un acero superior igual a 3 Ø 3/8" equivalente a 2.14 cm2 y un acero inferior igual a 2 Ø 3/8" equivalente a 1.43 cm2. De igual modo la losa nervada de techo usara un acero superior e inferior igual a 2 Ø3/8". Las columnas están dispuestas a 4 metros y 5 metros en ambos ejes, el área de cada columna será de 30cmx35cm, sumando un total de 11 columnas. Las vigas de carga serán 30cmx35cm con acero longitudinal igual a 1" y con estribos separados a cada 20cm y 10 cm para zona con confinamiento. Las vigas de amarre tienen una dimensión de 30cmx60cm. La escalera está construida con losa maciza, con es descanso de 1,5m y una rampa de 2,4m. La altura total de la casa será 5,6m con una altura de 2,8 para cada piso.
MEMORIA DE CÁLCULO: Para la realización de los cálculos fue necesario la aplicación de las siguientes formulas: Diseño de losas Q= 1, 4 CP+1,7CV
√
Diseño a corte
Área de columnas
Altura útil
Momento ultimo
Predimencionado de vigas amarre
Calculo de estribos
Calculo de S sin prescripción sísmica
1er caso
No se exige para el nivel de diseño 1
-
2do caso Requerida
-
Máxima
-
3er caso Requerida
-
Máxima Cuando (Vu- Vc)
Calculo de longitud de confinamiento
Calculo de LCF = = 7,14cm.
Ln/h
Lcf
A no cumple entonces.
B
Cálculo de escalera Calculo de La huella
Calculo de La Contra Huella
DISEÑO DE NERVIOS ENTREPISOS ND1
Cálculo de Losa Nervada Análisis de cargas
CV= 175kg/m2 por ser una vivienda. CP=
Peso de la Losa Nervada e=30cm
Sobre Piso e=5cm
Paredes de Bloque e=15cm
360 kg/m2
100 kg/m2 230 kg/m2
TOTAL= 690 kg/m2
Q= 1, 4 CP+1,7CV Q= 1, 4 X 646+1,7X175= 1263, 5 kg/m2
Con nervios cada 50cm: 1263, 5 kg/m2x 0, 5m= 631, 75 kg/m.
Diagrama de Corte y Momento
631,75 k /m
1911,04 848,91
-1247,71
-1678,09 570,36
1232,11
-1658,34
Cálculos respectivos
DATOS e=30cm
r=2,5cm
b=30cm
= 0.90
d=H-r=30-2.5= 27,5cm
Mu=570,36
Cuantía mecánica:
Cuantía geométrica:
Como
Solución:
Mu=1658,34
Cuantía Mecánica
Cuantía Geométrica
Como
Solución:
Mu=1232,11
Cuantía Mecánica
Cuantía Geométrica
Como
Solución:
Diseño a Corte DATOS e=30cm r=2,5cm
b=10cm
= 0.85
Vact =1911,04
d=H-r=30-2.5= 27.5cm
Longitud del macizado
Solo si Vct› Vu
No requiere macizado, pero se coloca 10cm por norma
Lmc= 10cm
Lmc= 10cm
Lmc= 10cm
1,33
1,33 2,75 11cm
DISEÑO DE NERVIOS DE TECHO
Combinación de cargas
CV= 100kg/m2 por ser una vivienda. Peso de la Losa Nervada e=30cm
360 kg/m2
CP=
60 kg/m2
Impermeabilidad
Tejas y Friso 60 kg/m2 Relleno por pendiente60 kg/m2 TOTAL= 540 kg/m2
Q= 1,4CP+1,7CV Q= 1,4X 540+1,7X100= 926,00 kg/m2
926 kg/m2X0,5= 463,00 kg/m
Diagrama de Corte y Momento
463 k /m
1400,57
622,16
-914,43
-1229,84
418,01
902,99
-1215,38
Cálculos respectivos DATOS e=30cm
r=2,5cm
b=10cm
= 0.90
d=H-r=30-2.5= 27.5cm Mu=418,01
Cuantía Mecánica
Cuantía Geométrica
Área de Acero
Solución:
Mu=1215,38
Cuantía Mecánica
Cuantía Geométrica
Área de Acero
Solución:
Mu=902,99
Cuantía Mecánica
Cuantía Geométrica
Área de Acero
Solución:
Diseño a Corte DATOS e=30cm r=2,5cm
b=10cm
d=H-r=30-2.5= 27.5cm
Longitud del macizado
= 0.85
Vact=1229,84
PREDISEÑO DE COLUMNAS
926kg/m
2
1263,5kg/m 1263.5kg/m
2
2
Predimensionado Cargas para P1= 2189,5 kg/m2
Central
=0,23
)( ) ( 25
25
()() 35 30
Borde =0,21
()() 20
25
()() 20
15
()() 30
30
Esquina =0,19
()() 20
15
()()
25
20
()()
15
15
()() 25 20
()() 15
15
Nota: Todas las secciones de columnas serán de 30 x 35 Para P1 Carga para P1=926,00 kg/m2 Esquineras
()() 15
15
()() 15 15
()() 15 15
()() 15 15
()() 15
15
Borde α= 0,21
()() 15
15
()() 15
15
()() 20
15
()() 15
15 Central α= 0,23
()() 20 20
()( ) 15
20
Nota: Todas las columnas para P1 serán de 30 x 35
PREDIMENSIONADO DE VIGAS
Viga de Carga Entrepiso
1263,5k /m2
5
4
2
Viga de Carga 1 b=30cm por ser una vivienda q=0,19
Z=0,17
Q=1263,5.At=1263,5x 2=2527 kg/m
=0,90
r=2,5cm
30 30
25
30
15
30
Viga de carga 2
1263 5k m2
5
4
2
40
30
35
30
20
30
Viga Carga 3 1263 5k m2
5
4
1
30
30
25
30
Viga de Carga Techo
2
926 k /m
5
4
2
Viga Carga 1 b=30cm por ser una vivienda q=0,19
Z=0,17
=0,90
25 30
20
30
r=2,5cm
15
30
Viga Carga 2 926 k /m2
5
4
2
35
30
30
30
15
30
Viga Carga 3 926 k /m2
5
4
25
30
25
30
Nota: todas las vigas de carga serán de 30 x 35
DISENO DE VIGAS DE AMARRE DE ENTREPISO Nota: para este cálculo se asume un prediseño de columnas mayor al obtenido en el ND1. Vigas de amarre para techo es igual a vigas de amarre de entrepiso por tener columnas de igual dimensión
ED=15100
D=6
V1=15000
L=280
Despejando
∑
m4
Despejando
50
30
DISENO DE VIGAS DE AMARRE Nota: para este cálculo se asume un prediseño de columnas mayor al obtenido en el ND1.
ED=15100
D=6
V1=15000
Lc=280
Despejando m4
Despejando
65
40
Lv=900
DISEÑO DE ESTRIBOS PARA VIGAS
Calculo de S sin prescripción sísmica 1er caso
No se exige para el nivel de diseño 1
2do caso
-
Requerida
-
Máxima
3er caso
-
Requerida
-
Máxima
Cuando (Vu- Vc)
Q= 1201,9 Kg/m2 x 4m= 4807,6 kg/m
4807,6 k /m
12619,95 961,5
9495,01
14542,99
11418,05
9376,32 3943,73
12615,95
Para ND1 el caso I no se exige.
9615,2
ND1
Caso II Vu =
35
.dx = -
Vu= -4807, 6 (x) + 14542, 99
30
Vu= -4807, 6 (0, 9) + 14542,9 Vu= 10216, 15 Kg. Vc= 0,53 Vc= 0, 53 x
x 30 x 42, 5
Vc= 9792, 55 Kg. El II Caso no cumple entonces.
III Caso 3er caso
10216,15 > 0,85 x 9792,55 10216,15 > 8326,67
cumple.
S Requerida= Vs= Vs= S=
Vs= 2226, 45 S=113, 84 cm.
S Maxima= (Vu- Vc) 10216, 15 – 0,85 x 9792,55 ≤ 1,06 x 0,85
x 30 x 42,5
1892,48 ≤ 16647,33 cumple.
S= 0, 5 x d ≤ 60 cm S= 0, 5 x 42,5 ≤ 60cm S= 21,25 ≤ 60
Lcf= 2 x h Lcf= 2 x 45 = 90cm
= 10 = s”
ESTRIBOS PARA NIVELES DE DISEÑO ND2 Y ND3
70
40
En las zonas confinadas Lcf los estribos deben ser cerrados y su separación no debe exceder el menor valor de los valores siguientes.
1. 2.
3. 4. 30cm
1.
70 – 2,5 =
= 16,88
2. 8 x 0,95 = 7,60 8 3. 24 x 0,71 = 17,04 4. 30 = 30 cm El menor es 8cm = 4 como es muy pequeño tomamos 7cm.
LONGITUD DE CONFINAMIENTO Calculo de LCF = = 7,14cm.
Ln/h
Lcf
A no cumple entonces.
B 4<7,14cm ≤ 10 LCF= LCF= LCF= 106,67
ND2 Y ND3 REQUISITOS
Cumple.
1.Ln = 4 h como mínimo 2. relación b/h≥ 0,3 y h≥ 15
de la barra longitudinal.
3. anchura mínima de 25cm 4. b < 75% de h
1. 2. 3. 4.
4 x 70= 280cm cumple. 0,6>0,3 y 70 ≥ 14,25.
Anchura mínima 25cm. Cumple. 40<52,50 cumple.
Calculo de la cortante para la Longitud Confinada
Flexo Compresión Simple (Diseño del acero de las Columnas)
Columnas Rectangulares
Datos: P=
M=
Col=
CÁLCULO DE LA ESCALERA
Datos: H =15cm. Huella (28 – 30 cm) Contra huella (17 -19cm) Altura = 1,4 Long. De La Rampa = 2,4
Descanso = 1,5 cm
Cálculos:
Calculo de La huella
Calculo de La Contra Huella
Análisis de la Carga: C.V = 300 Kg/m²
Peso Propio De La Losa = 0,15 * 2500Kg/m² = 375 Kg/m² Peso propio de la escalera= C.P
Sobre peso y Granito = 100 Kg/m³ Friso (Cal y Concreto) = Baranda = 10 Kg/m² C. P = 723,750 Kg/m²
20Kg/m²
Losa Maciza: Q = 1,4 * C.P + 1,7 * C.P Q = 1,4 ( 723,750 Kg/m²) + 1,7 ( 300 Kg/m² ) Q = 1523,25 Kg/m²
Qu = Q x At Qu = 1523,25 Kg/m² * 1m Qu = 1523,25 Kg/m
Calculo del Acero: Momentos:
M( - ) = 1713,656 Kg . m M (+) = 180,886 Kg .m
Calculo para M ( - ) = 1713,656 Kg . m
= 0,058
ℓCal = ℓmin = 0,0033
ℓCal =
As = ℓ * b * d
As = 0,0033 * 100 * 12,5 As = 4,12cm²
4ø1/2” = 5,08 cm²
ℓCal < ℓmin
Calculo para M (+) = 180,886 Kg . m
= 0,0061
= 0,0061
ℓCal = ℓmin = 0,0033
ℓCal =
As = 0,0033 * 100 * 12,5 As = 4,12cm²
4ø1/2” = 5,08 cm²
ℓCal < ℓmin
