CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CONCRETO ARMADO I
DOCENTE:
Ing. Francisco Serrano Flores. Ing. ALUMNOS:
Cordoni Jara Vernica Is!"i. &a"ani Ra"os Frangois Brig'on.
#$#%%# #$()*%
FECHA DE ENTREGA:
$( de Dicie"+re del )(#%
)(#%, II TRABAJO TRABAJO
Página Página
TRABAJO TRABAJO
Página Página
CONCRETO ARMADO I I.
FIC - UNSAAC INTRODUCCION
Nuestro país se encuentra ubicado en una zona de alta actividad sísmica, debido a esto es importante que los ingenieros civiles tengan una adecuada capacidad para realizar un análisis y diseño sísmo-resistente. El concreto armado es un material muy utilizado en nuestro medio por lo que los ingenieros civiles deben tener un debido conocimiento del comportamiento y diseño del concreto reorzado. Está compuesto por materiales de ácil adquisici!n y que, salvo el cemento se encuentran todo el resto de sus componentes en estado natural. " que además por la gran compatibilidad entre el concreto y el acero de reuerzo, puede ser utilizado en casi todo tipo de estructuras pues soporta todo tipo de solicitaciones. #a teoría que sustenta el análisis estructural y la ilosoía de los reglamentos que norman los diseños deben ser conocidas por todo ingeniero que se dedique al cálculo, diseño y$o construcci!n. El presente traba%o contiene todos los criterios de estructuraci!n y observaciones anal an aliz izad adas as en el pl plan ano o de la viv iviien enda da de & pi piso soss. ' pa parrte de el ello lo,, con onti tien ene e el predimensionamiento de elementos estructurales como son( vigas) tanto principal como secundaria, columnas y losa aligerada. En otro ítem se muestra el respectivo metrado de cargas verticales, sobrecargas, metrado de cargas *orizontales por sismo y un análisis sísmico estático. ' continuaci!n se presenta el modelamiento y cálculo de la estructura con ayuda del programa E+' /&././ obteni0ndose los diagramas de las envolventes de momentos lectores y cortantes. +ambi0n se presenta el diseño de un tramo de losa aligerada por el 10todo de 2ross con las distintas posiciones de sobrecarga, así como un tramo de escalera. 3ara terminar se presenta el diseño de las vigas tanto principal como secundaria) así como el diseño por corte.
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II.
INDICE
1. INTRODUCCIÓN
2
2. ÍNDICE
2
3. CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
5
4. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
4
4.1.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
5
4.1.1.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA PRINCIPAL
4.1.2.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA SECUNDARIA
!
4.2.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS
"
4.#.
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
1$
4.#.1.
M%TODO DE &AMAS'IRO & (EGARRA
11
4.#.2.
M%TODO DEL INGENIERO ANTONIO BLANCO
14
5.
METRADO DE CARGAS
1
5.1.
METRADO DE CARGAS VERTICALES
5.1.1.
METRADO DE CARGAS PERMANENTES )*D+ PARA EL P,RTICO PRINCIPAL1!
5.1.2.
METRADO DE CARGAS PERMANENTES )*D+ PARA EL P,RTICO SECUNDARIO1
5.2.
METRADO DE SOBRECARGAS )*L+ INCLU&ENDO TODAS POSICIONES DE SC2$
5.2.1.
PARA EL P,RTICO PRINCIPAL
2$
5.2.2.
PARA EL P,RTICO SECUNDARIO
2#
6.
METRADO POR SISMO
1
LAS
25
.1.
METRADO DE CARGAS 'ORI(ONTALES
25
.1.1.
METRADO POR SISMO PARA EL ENTREPISO #
2
.1.2.
METRADO POR SISMO PARA EL ENTREPISO 2
2!
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4./.&.
1E+5'67 375 817 3'5' E# EN+5E387 /
9:
4.9.
'N;#88 <1827 E+;+827
9=
7.
MODELAMIENTO Y CÁLCULO CON ETABS V.13.1.1
&/
>./.
3'5' E# 3?5+827 358N283'#
&9
>././.
EN7#EN+E 6E# 68'@5'1' 6E 171EN+7
&>
>./.9.
EN7#EN+E 6E# 68'@5'1' 6E 275+'N+E
&:
>.9.
3'5' E# 3?5+827 E2AN6'587
&:
>.9./.
EN7#EN+E 6E# 68'@5'1' 6E 171EN+7
&=
>.9.9.
EN7#EN+E 6E# 68'@5'1' 6E 275+'N+E
&=
8.
DISEÑO DE UN TRAMO DE ALIGERADO UTILIZANDO EL MÉTODO DE HARDY CROSS4$
:./.
1E+5'67 6E 2'5@'
BC
:.9.
378287NE 6E 75E2'5@'
BC
:.9./.
3581E5' 37828?N 6E 75E2'5@'
B9
:.9.9.
E@AN6' 37828?N 6E 75E2'5@'
BB
:.9.&.
+E52E5' 37828?N 6E 75E2'5@'
B4
:.9.B.
2A'5+' 37828?N 6E 75E2'5@'
B:
:.9.D.
A8N+' 37828?N 6E 75E2'5@'
DC
:.&.
EN7#EN+E
D9
:.B.
2;#2A#7 6E ;5E' 6E '2E57
D&
:.D.
'2E57 6E +E13E5'+A5'
DD
:.4.
E58F82'28?N 6E EN'N2GE
D4
:.>.
'51'67 6E #' #7' '#8@E5'6'
D:
9.
DISEÑO DE UN TRAMO DE ESCALERA
D:
10.
DISEÑO DE VIA PRINCIPAL DEL PRIMER PISO
!2
11.
DISEÑO DE VIA SECUNDARIA DEL PRIMER PISO
!4
12.
DISEÑO POR CORTE
44
/9./.
E3'28'18EN+7 6E E+587 - 8@' 358N283'#
44
13.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
"
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III. CRITERIOS DE ESTRUCTURACION #os principales criterios que son necesarios tomar en cuenta para lograr una estructura sismo-resistente, son( /. 5evisando los planos de la ediicaci!n, se observa que la estructura es sim0trica en planta y asim0trica en elevaci!n. Estas características pueden generan eHcentricidades
9. 2onsiderando la estructura en elevaci!n se recomienda realizar una %unta para evitar la asimetría eHistente. &. No eHiste desase de columnas entre dos elementos del mismo e%e, de *aber eHistido tendría que *aber sido como máHimo un /CI de la luz adyacente. B. EHiste un volado cuya longitud es de C.:Cm. Esta longitud es aceptable ya que es menor a #$& J B./C$& J /.&> m. D. No se aprecian placas en el plano. Esto condiciona a que el dimensionamiento de las columnas debe ser lo suicientemente resistente para soportar las uerzas laterales del sismo. 4. En cuanto a densidad de muros, la densidad de muros en la direcci!n " es mayor que la densidad de muros en la direcci!n K lo cual indica que la estructura presenta un me%or comportamiento sísmico en " que en K. >. 2omplementando el aspecto anterior, se considera recomendable la colocaci!n de placas en el sentido K Lel lado con menor longitudM ya que al no eHistir una buena densidad de muros en ese sentido será propenso a deiciencias sismo resistente. :. En el plano se plantean columnas rectangulares. Esto no es conveniente especialmente ante solicitaciones sísmicas ya que no plantean una rigidez similar en ambos sentidos. 3or esta raz!n, para el pre dimensionamiento de las columnas se *a considerado que las dimensiones de las columnas sean cuadradas y estas vayan disminuyendo de dimensi!n a medida que se suba de piso, tal como lo recomiendan los doctores "amas*iro y egarra. =. Gaciendo una revisi!n rápida, se observa que las luces contiguas no son iguales y algunas diieren en más del 9CI entre dos tramos sucesivos. 3or esta raz!n, se puede
/C. e considera que no eHiste problema en lo que se reiere a vigas c*atas y columnas cortas. Estas conllevan a allas sobre armadas y presentan un mal comportamiento
especialmente en corte cuando *ay solicitaciones sísmicas. +ambi0n se veriica que no *ay riesgos por esbeltez de columnas. //. #a ubicaci!n de la escalera es adecuada ya que no genera intererencias en los e%es orto onales ni roduce desase de columnas. #o ue sí se destaca es ue se trata de
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una escalera de un solo tramo enrollada tipo caracol. El elemento rígido considerado a nivel de entrepiso es una losa aligerada.
IV. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 4.1.
P"#$%'(%)'*&%#'+) $# ,%-*(
3ara el predimensionamiento de vigas generalmente se considera un peralte de /$/C a /$/& de la luz libre L#M. 'demás de ello, en la Norma 3eruana de 2oncreto 'rmado se indica un valor mínimo para el anc*o de la viga el cual es 9D cm. e usará el criterio de igualar el momento actuante L1uM con el momento resistente L1rM que soporta una viga y se comprobará si dic*os valores concuerdan con las tablas brindadas por 'ntonio lanco.
/ 0 Fa3 6 67i8n 9 $.$. : 0 Ca;ia 6; 3n63 9 21$
7i;i?a3 6n P6@+. C0 C36i6n6 76 6 a763 a 6n>a3> aa 6; =3=6n3 =ái=3 9 114. 0 P6a;6 6 ;a Higa 9 1.1. P0 C7ana 6 ;a Higa >6 a>7=6 1. K0 An3 6 ;a Higa K 9 A2$. A0 An3 iK7ai3.
5esolviendo el sistema de ecuaci!n se obtiene( 'demás se sabe que(
'sumiendo los siguientes valores de carga permanente en lo que respecta a la carga muerta, se tiene(
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Peso *!#" A+!#e",o Peso Peso -o-"+
C"#" " 2 1 1 5
e asume los valores de la carga permanente. #as Onicas inc!gnitas que quedan son la sobrecarga y la luz de la viga. En el siguiente cuadro se muestran relaciones en la que el peralte de la viga está en unci!n de la luz de la viga y la sobrecarga.
S&C 2'( Pe"+-e
1 4 L
154 (44 L12
344 44 L11
544 7 644 L1$
6onde( b J 't$9
$ E>3g6=3> 6; =a3 Ha;3
b J *$9
4.1.1 P"#$%'(%)'*&%#'+) $# ,%-* /"%'%/* e considera una sobrecarga L$2M de 9CC Pg$cm9 debido a que se trata de una vivienda simple.
C**&)( iendo el valor de # J &.=D m Lver iguraM
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* J #$/9 LegOn la tabla anterior para una $2 de 9CC Pg$cm9M
9
. 9 .
C*) $# 6 2onsiderando un 't de(
9
. . 9 .
e tiene 9 posibilidades(
. 999 .
#a Norma 3eruana establece que el valor de b debe ser mayor o igual a 9D cm, entonces asumiremos b J 9D cm.
4.1.2. P"#$%'(%)'*&%#' P"#$%'(%)'*&%#'+) +) $# ,%-* (#'$*"%* e considerará una sobrecarga L$2M de 9CC Pg$cm9 ya que se trata de una vivienda simple, entonces tenemos(
CÁLCULO DE 'nálogo al cálculo de viga principal, siendo el valor valor de # J B.=C m y * J #$/9.
9
. 9 . 9
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CÁLCULO DE 6 2onsiderando un 't de(
9
.
. 9.
e tiene 9 posibilidades(
. 999 .
#a Norma 3eruana establece que el valor de b debe ser mayor o igual a 9D cm, entonces asumiremos b J 9D cm.
A7a;=6n6 6> 3=@n 3n>i6a Higa> 6 ig7a; 6a;6 6n ;a> 3> i6i3n6> 6 ;a 6iai8n 6i ai8n a7=6nan3 6; an3 6 ;a> Higa> aa 6; a>3 6 Higa> inia;6>. E; Ing. An3ni3 B;an3 63=i6na 6n 3=a áia 6; 7>3 6 ;a> >ig7i6n6> i=6n>i3n6> aa >6i3n6> 6 Higa> 6ni6n3 6n 76na >3;a=6n6 ;a i=6n>i8n 6 ;a ;7? )L+. L L
SEC (5:4
L
(5:54 #$5$ (5:54
L
25$ #$$
L
25!$ #$!$
L
#$!5 4$!5
L
#$"5 #$$
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3ara la viga principal con una luz de &.=D m, me%oraremos la secci!n utilizando un valor promedio entre &D y BC. #uego la secci!n sería de 2540. 3ara la viga secundaria con una luz de B.=C m, me%oraremos la secci!n utilizando un valor promedio entre BD y DC. #uego la secci!n sería de 2550. Finalmente el predimensionamiento de las vigas quedaría con las siguientes dimensiones.
4.2.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIERADA
3ara determinar el peralte de las losas aligeradas se consideran los siguientes criterios. /M El predimensionamiento de peralte obedece a varias reglas y recomendaciones. 3ara ello nos ayudaremos con la siguiente tabla.
144
SIN ENSANCHE Y CUMPLE
CUMPLE CON
154
L&
L&
L&B6
344
L&
L&
L&68
544 7
L&
L&
L&55
SO;REC ARGA S&C
CONDICIN CR>TICA $ENSANCHES M?=IMOS L&6
e considera una sobrecarga de 9CC Pg$cm9 y una luz #JB.=Cm y se tiene que el valor de QeR es igual a( 99 9 .
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
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9M 'nálogamente a continuaci!n se muestran algunos valores prácticos segOn el 8ng. 'ntonio lanco.
LUCES 5 6 8
1 ( ( 3
Nos encontramos con una luz L#M J B.=C m D.DC m, entonces se empleará un * J 9C cm. Entonces tomaremos el valor * J 9C cm como un predimensionamiento de espesor de losa.
Es de comentar que al tener una luz de # J B.=C m, es preerible el uso de una losa aligerada ya que de tener valores menores a &.C m o ma yores a 4.DC m, se podría considerar el empleo de una losa armada en / ! 9 sentidos respectivamente.
4.3.
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
3ara el predimensionamiento de las columnas se utilizan 9 m0todos(
M8+)$) $# Y*&*(%") = <#-*""*. 5esulta muy práctico especialmente para cargas verticales y es recomendable para ediicaciones de D S 9C pisos, lo cual no es el caso. M8+)$) $# I'-. A'+)'%) B*'). 10todo más completo y más preciso aun cuando se trata de solicitaciones sísmicas. •
M:TODO DE YAMAS;IRO Y
2omo ya se especiic!, este m0todo es recomendable para ediicaciones de entre D y 9C pisos. El ediicio en estudio es de tan solo tres niveles raz!n por la cual este m0todo no es TRABAJO Página
aplicable en este traba%o. in embargo se tratará de realizar los cálculos segOn la siguiente metodología con ayuda de la tabla que a continuaci!n se muestra.
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I PISO 2
FIC - UNSAAC LU < >& B 4 :
A'+#
B 4 :
A + > / 4 & 4 4 / 4 & 4 4
TIPO DE COLUMNA>@? I I I I V C.CC/ C.CC/ C.CC / B C.CC9 /B / C.CC/ C.CC/ C.CC C.CC/ 9 B /B D C.CC/ C.CC/ C.CC C.CC/ C.CC9 C.CC & 9 C.CCB 9D C C.CC/ C.CC/ C.CC C.CC9 / 4 9C C C.CC/ C.CC/ C.CC
e utilizará la siguiente !rmula(
6onde(
0 Q6a 6 ;a 3;7=na. n( NOmero de pisos que soporta la columna incluido el piso en estudio. P( 2oeiciente eHtraído de la tabla.
0 42$$ 7i;i?a3 6n P6@+. 3revio a los cálculos es importante deinir una columna como crítica y deinir el tipo segOn su ubicaci!n en el plano en planta. /. e obtiene el área tributaria para la columna más crítica que en este caso es una columna del tipo 8 del segundo piso.
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9 )
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. . . . + ) + 9 .
9. e obtiene el valor de P correspondiente para una columna del tipo 8 9. &. 2álculo de 'g. 9 .+.( 9 9 . B. 2álculo del lado de la columna asumiendo que se trata de una columna cuadrada. 9 9 9 .. D. 2onsiderando que no es recomendable secciones de columna con espesores menores a 9D cm, se opt! por tomar este valor( 9 4. 'nalizando para el antepenOltimo piso) como el ediicio es de & pisos, el antepenOltimo piso vendría a ser el /ro. >. e obtiene el valor de P correspondiente para una columna del tipo 8 para el antepenOltimo piso.
9. :. 2álculo de 'g. 9 .+.( 9 9 . =. 2álculo del lado de la columna asumiendo que se trata de una columna cuadrada. 9 9 9 .. /C. 3ara el penOltimo y Oltimo se mantendrá la secci!n correspondiente al antepenOltimo piso( C3;7=na> 6 . #a gráica muestra el resumen del cálculo segOn este m0todo.
(52': (52' (52': (52' (52':
CONCRETO ARMADO I •
M:TODO DEL INENIERO ANTONIO BLANCO
Es un m0todo resulta más conveniente y cumple en me%or orma para ediicaciones de cualquier altura y en condiciones sismo resistentes.
6onde( 3( 2arga sobre la columna en estudio. 'g( ;rea de la columna en 7a;7i6 i>3.
6onde( Tu( 2arga que varía desde /+on$m9 para vivienda y /.D +on$m9 para ediicios pOblico.
!" #$ . % n( NOmero de pisos por encima, incluido el piso en estudio. 't( ;rea tributaria.
CÁLCULO DE
6onde( T6( 2arga muerta calculada en el predimensionamiento de vigas. T6 J D:CPg$m9. T#( obrecarga considerada. T# J 9CCPg$m9.
5eemplazando valores se tiene(
& ' 9 . )+ . )+ & ' 9 & ' 9 9 . %
CÁLCULO DE A+ 2orresponde al de área tributaria de la columna crítica.
CONCRETO ARMADO I . 9 )
.
.
. + 9 .
+ )
El valor de n, corresponde a & pisos considerando al primero como el piso en estudio.
@3 #uego reemplazando valores(
9 & ' 9 . . 9 . % #uego(
9
9
. ) : . * .
9 . Finalmente, las dimensiones de la columna serán(
9 9. 9 . 9 ) +,, .,/ ,0 / -'0 ,/+
K
bJ9Dcm
b
CONCRETO ARMADO I
V.
METRADO DE CARAS
El metrado de cargas se realiz! ba%o dos consideraciones. Ana que corresponde a un metrado de cargas verticales para cargas permanentes y sobrecargas, y otra consideraci!n para el metrado de cargas *orizontales de viento y sismo.
5.1. METRADO DE CARAS VERTICALES e reiere al peso de los elementos estructurales sobre el p!rtico en estudio considerando el anc*o tributario correspondiente. e tiene que( •
3ara p!rticos principales se considera el anc*o tributario real.
•
3ara p!rticos secundarios se considera medio metro a cada lado del p!rtico en estudio y no se considera las cargas puntuales.
3ara el metrado de cargas verticales utilizamos los valores de la norma E-9C y tambi0n algunos valores muy usuales(
2oncreto( 9BCCPg$m&
Enlucidos de cemento( 9CCCPg$m&
Enlucidos de yeso( /CCCPg$m&
3ara 1uros
3ara unidades de albañilería s!lida por cm, de espesor total incluyendo el acabado( /=Pg$ Lm9HcmM.
3ara unidades de albañilería *uecas por cm, de espesor total incluyendo el acabado( /BPg$ Lm9HcmM.
#osa aligerada de *J9Ccm( &CC Pg$m9.
3iso terminado( /CC Pg$m9.
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5.1.1. METRADO DE CARAS PERMANENTES >D? PARA PARA EL PÓRTICO PRINCIPAL PRINCIPAL
PRTICO PRINCIPAL EN EL EE 3 7 3 ELEME NTO *IGA ALIGERADO PISO MURO PESO TOTAL
PESO ESPEC>
4.(5
ANCH
$ ' 4.
PESO TOTA
PE SO PRO ( 11B 38(. 11 (6 B
DISTA NCIA AL EE $') $. 1. $. $
DISTANC IA EE AL PRTICO $') 4. 4. 2.!5 $
O TRI;UTA 3.8( 3.8(
(5.4
(.5
(DO Y TRA MO A7; ;7 C C7
CANTID AD DE TA;IFU ER>A 1 2 # 4
PESO ESPEC >
AN CH O $2' 15 25 15 15
ALT ALT O $' ) 2. 2. 2. 2.
(DO Y 3ER PISO TRA MO A-B BC-
CANTIDAD DE TA;IFUER >A 1 2 #
PESO ESPEC >
AN CH O 2' 15 15 15
ALT ALT O $' ) $ 2. $
DISTA NCIA AL EE $ 2. $
PES O PR OPI $.$$ 1!5 $.$$
TECHO $TODOS LOS TRAMOS) ELEME NTO VIGA ALIGERADO PISO MURO SOGA PESO TOT TO TAL
PESO ESPEC>
4.(5
$ ' 4.
ANCH O TRI;UTA 3.8(5 ' 3.8(5 '
15.4
1.5 PESO TOTA
PE SO PRO ( 11 38 ( (1 B.
PE SO PRO PIO 114 #1 ##. $.$
CONCRETO ARMADO I CUADRO TOTAL CARGA DISTRI; CARG
A PUNTUA
PIS PIS TEC PIS PIS TEC
FIC - UNSAAC TRAMO
TRAMO
TRAMO
#$"1.## #$"1.## 21!.5$ $.$$ $.$$ $.$$
##2.4 ##2.4 21!.5$ 1!5.5 1!5.5 $.$$
2!.$$ 2!.$$ 21!.5$ $.$$ $.$$ $.$$
CARGAS EN EL PRTICO PRINCIPAL La> aga> 7n7a;6> >6 6n76nan a 1. = 6; 66 B-B.
21!.5$
1!5.5
##2.4
#$"1.##
2!.$$
1!5.5
#$"1.##
A
##2.4
;
2!.$$
C
D
CONCRETO ARMADO I
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5.1.2. METRADO DE CARAS PERMANENTES >D? PARA EL PÓRTICO SECUNDARIO
e debe resaltar que para el metrado de cargas verticales en p!rticos secundarios, no se consideran las cargas puntuales por lo que solo se considerará la tabiquería paralela al p!rtico.
PRTICO SECUNDARIO EN EL EE C 7 C ELEMENTO VIGA ALIGERADO PISO MURO PESO TOTAL
PESO ESPEC>
4.(5
$')
ANCH O TRI;UTA
4.5 1.444 1.444
(5.4
(.5 PESO TOTA
PE SO PRO 34 34 14 11 18 B
(DO Y TRA MO 1-2 2-# #-4 4-5
CANTID AD DE TA;IFU 1 2 4 5
PESO ESPEC >
AN CH O 15 15 15 15 15
ALT O $' $ $ $ 2. 2.
DISTA NCIA AL EE $ 1 $ 1 2
DISTAN CIA EE AL 1 2.5 1 2.5 #.5
TECHO $TODOS LOS TRAMOS) ELEMENTO *IGA ALIGERADO PISO MURO PESO TOTAL
PESO ESPEC>
4.(5
$ ' 4.5
ANCH
O TRI;UTA 1 1
15.4
1.5 PESO TOTAL
PE SO PRO 34 34 14 ( 11 (B.
PE SO PRO $.$ 4## $.$ #52 4#
CONCRETO ARMADO I
CUADRO TOTAL PIS CARGA PIS DISTRI; TEC CARGA PUNTUA L $#)
PIS TEC
FIC - UNSAAC
TRAMO 1"!.$$ 1"!.$$ 112!.5$
TRAMO 2##$.# 2##$.# 112!.5$
TRAMO 1"!.$$ 1"!.$$ 112!.5$
TRAMO 2"5.!$ 2"5.!$ 112!.5$
$.$$ $.$$
$.$$ $.$$
$.$$ $.$$
$.$$ $.$$
5.2. METRADO DE SOBRECARAS >L? INCLUYENDO TODAS LAS POSICIONES DE SC 5.2.1 PARA EL PÓRTICO PRINCIPAL
An3 iK7ai3 9 #."25=. S3K6 Caga 9 2$$
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
PRIMERA POSICIN DE SO;RECARGA
SEGUNDA POSICIN DE SO;RECARGA
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I TERCERA POSICIN DE SO;RECARGA
CUARTA POSICIN DE SO;RECARGA
CONCRETO ARMADO I
5.2.2. PARA EL PÓRTICO SECUNDARIO
An3 iK7ai3 9 #.#$ =. S3K6 Caga 9 2$$
SEGUNDA POSICIN DE SO;RECARGA
CONCRETO ARMADO I TERCERA POSICIN DE SO;RECARGA
CUARTA POSICIN DE SO;RECARGA
CONCRETO ARMADO I
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FUINTA POSICIN DE SO;RECARGA
VI. METRADO POR SISMO
!.1.
METRADO DE CARAS ;ORI
DATOS Y *IGA PRINCIPAL *IGA SECUNDARIA ESPESOR DE LA ESCALERA ALIGERADO COLUMNAS PRIMER PISO COLUMNAS SEGUNDO COLUMNAS TERCER PISO ALTURA T>PICA DE S&C DE PISO T>PICO S&C DE ESCALERAS S&C DE TECHOS Y AZOTEAS MUROS $TA;IFUER>A) PISO TERMINADO
*ALORES 25 = 4$ 25 = 5$ 1! 2$ = )#$$ 25 = 25 25 = 25 25 = 25 2.52 = 2$$
CONCRETO ARMADO I
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!.1.1. METRADO POR SISMO PARA EL ENTREPISO 3
LOSA $2os!,e",o e+ o+",o)
W)..+ X(1 . ..1 ..1.+Y 2
Y
W. YW N N Y 9 .
ESCALE RA CALCULO DE Z1[
3 9 456 / C3n a7a 6 ;a g7a i6nia=3> ;a> =6ia> n66>aia> aa a;;a \.
456 / 9
3
9 .
9
.
.
.
9 .
9 .
La 6>a;6a 6> 6 7n >3;3 a=3 aa 6; 66 niH6; >6 =6aá >8;3 ;a =ia. a+ DESCANSO0
W.1.YW. Y
K+ INCLINADO0
W. R . YW. 1 Y
9 .
] *IGA PRINCIPAL
9 .
)..+).+ 9 .
*IGA SECUNDARIA
CONCRETO ARMADO I ). . +). + 9 .
COLUMNAS ). . +). 7+ 9 .
PESO TOTAL DEL TERCER NI*EL
& 9 . 9 . % !.1.2. METRADO POR SISMO PARA EL ENTREPISO 2
LOSA $2os!,e",o e+ o+",o)
W)..+ X(1 . ..1 ..1.+Y 2 Y W.YW Y 9 . ESCALERA CALCULO DE Z1[
3 9 456 / . 456 / 9 9 83 8. . 9 .
9 .
9 .
C3=3 ;a 6>a;6a 6> 6 7n >3;3 a=3 a n3 >6 7>aá ;a =ia. a+ DESCANSO0 W. 1. YW. R N N Y 9 .
K+ INCLINADO0 W. R . YW. 1 N N Y 9 .
] *IGA PRINCIPAL ). . +). + 9 .
*IGA SECUNDARIA
). . +). + 9 .
COLUMNAS
). . +). + 9 .
CONCRETO ARMADO I PESO TOTAL DEL SEGUNDO NI*EL
& 9 . 9 . % !.1.3. METRADO POR SISMO PARA EL ENTREPISO 1
LOSA $2os!,e",o e+ o+",o)
W)..+ X(1 . ..1 ..1.+Y 2 N N Y W.YW Y 9 . ESCALERA CALCULO DE Z1[
3 9 456 / . 9 456 / 9 83 8. . 9 .
9 .
9 .
C3=3 ;a 6>a;6a 6> 6 7n >3;3 a=3 a n3 >6 7>aá ;a =ia. + DESCANSO0 W. 1. YW. R N N Y 9 .
+ INCLINADO0 W. R . YW. 1 N N Y 9 .
] *IGA PRINCIPAL ). . +). + 9 .
*IGA SECUNDARIA
). . +). + 9 .
COLUMNAS
). . +). + 9 .
PESO TOTAL DEL PRIMER NI*EL
& 9 . 9 . %
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
CUADRO RESUMEN DE METRADO DE CARGAS HORIZONTALES NI *E NI*EL
PESO $#) 1$!221
PESO $T) 1$!.2
NI*EL
1#$24#
1#$.2
NI*EL
1#$24#
1#$.2
PESO
#!!$"
#!.!
!.2. ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO C?LCULO DE LA 6 6K6 7=;i 760
APORTICADA ( $. (ONA2 S 1. INTERME T $. INTERME C . C92.5 C T9#5 T $. U 1. VIVIEND C_A_ R ". CON !. =63>
% + 3 9 . ) + 3 . C3=3 >6 766 H6 760 3 9 . ` 3 9 % . OK6ni3> ;3> aá=63> >6 366 a a;7;a ;a 76?a Ka>a; =6ian6 ;a >ig7i6n6 8=7;a0
9:3;
D8n60
V0 F76?a
Ba>a;. (0 Fa3 6 ?3na.
U0 Ca6g3a 6 ;a 6iai8n.
< 9
C0 Fa3 6 a=;iai8n = >>=ia.
S0 P6; 6; >76;3.
& %
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
R0 C36i6n6 6 67i8n 6 76?a >>=ia. * T0 P6>3 3a; 6 ;a 6>77a. R66=;a?an3 ;3> Ha;36> 36>3ni6n6> >6 i6n60
< 9
. R . R . R .
. 9 . %
C?LCULO DE LA ig7i6n6 7a3 >6 =76>an ;3> á;7;3> 6>7;a3> 3K6ni3>. P ALT 76?a> 3an6> >6 a;7;an 3n ;a >ig7i6n6 8=7;a0 PI SO N
FK ! $T 7 4. "5. 1$$.1
MOME NTO DE *OLTE (35.
Entonces las fuerzas laterales del edificio son:
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
DIAGRAMA DE
1".5# PISO # PISO 2
CORTANTE F!
##.! 41.#!
PISO 1 $.$$$
2$.$$$4$.$$$$.$$$
DIAGRAMA DE MOMENTO
135.3 31 .6 58 PISO 2 PISO #
4.4 44
A(OTEA MOMENTO FLECTOR Mi
VII. MODELAMIENTO Y CÁLCULO CON ETABS V.13.1.1 e utilizará el programa E+' para su respectivo análisis y cálculo de la envolvente de momentos. Esta es una *erramienta muy poderosa que nos acilita el traba%o en un corto tiempo. 3ara dar inicio al programa, conviene aclarar con que parámetros se está traba%ando. Estos parámetros son(
) : 9
(35. 4
a
9 ) >
a
CONCRETO ARMADO I 7.1.
PARA EL PÓRTICO PRINCIPAL
MODELAMIENTO DEL P,RTICO
S6 366 a ;a 6nii8n 6; =a6ia; 76 6n 6>6 a>3 6> 6 CONCRETO21$.
S6 366 a ;a 6nii8n 6 ;a >6i8n 6 ;a> Higa> 3;7=na>.
CONCRETO ARMADO I
CONCRETO ARMADO I
S6 ;6 a>ignan ;a> 6>6iHa> >6i3n6> 6 3;7=na> 6 2525 Higa> 6 254$
S6 6n6 6; i3 6 a33 6n ;a Ka>6. P3 ;3 g6n6a; 6; i3 6 a33 6=;6a3 6> 6; 6 6=3a=i6n3. L76g3 >6 a>igna 6; >i>6=a 6 aga =76a *D 3n>i6an3 ;a> aga> i>iK7ia> a> 3=3 ;a> aga> 66ni7;a6> 76 >6an aga> 7n7a;6> 3=3 >6 H6 6n ;a g7a.
CONCRETO ARMADO I
S6 a>ignan ;a> 3>ii3n6> 6 >3K6aga >i6n30
LIVE0 La aga HiHa 6n >. LIVE10 La i=6a 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE20 La >6g7na 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE#0 La 66a 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE40 La 7aa 3>ii8n 6 >3K6aga.
S6 a>igna 7na n76Ha 3=Kinai8n 6 aga> HiHa> a ;a 7a; >6 ;6 ;;a=aá VIVATOTAL n3> aá 3=3 6>7;a3 7na 6nH3;H6n6 6 ;a> =ái=a>.
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
S6 6n6 7n n76H3 a>3 6 aga> 6>áia 3 >i>=3 a ;a 7a; >6 ;6 6n3=ina BASALSISMICO 6; i3 bUA 6; 6n3 6 =a>a 6; 8i3 inia; 76 >6a ;a =ia 6 ;a ;3ngi7 3a; 3 >6 >i=cia a>igna=3> ;a 76?a 3an6 3K6nia 6; aná;i>i> >>=i3 E-$#$ aa aa 6n6i>3 6>6iHa=6n6. 3 . ? . 9
.
9 .
S6 a6 5 3=Kinai3n6> 6 aga 3n>i6an3 ;a aga MUERTA aga VIVATOTAL aga BASALSISMICO 3n ;3> >ig7i6n6> a36> 6 a=;iai8n0 COMB10 1.4MUERTA 1.!VIVATOTAL COMB20 1.25MUERTA 1.25VIVATOTAL 1BASALSISMICO COMB#0 1.25MUERTA 1.25VIVATOTAL - 1BASALSISMICO COMB40 $.MUERTA 1.25BASALSISMICO COMB50 $.MUERTA - 1.25BASALSISMICO A 6>a 3=Kinai8n 6 aga> >6 ;6 aá 6; n3=K6 6 ESTATICA n3> aá 3=3 6>7;a3 7na 6nH3;H6n6 6 ;3> =ái=a> Ha;36>.
S6 ana;i?a 6; =36;3 6>a H6? in;76n3 aná;i>i> iná=i3 376 >6 ;6 3;38 >i>=3. Adai=3> 7n 6>63 6 6>76>a a n76>3 i>6d3
S6 6n6 7c 36na6 6 ;a aga =76a 6 ;a aga HiHa a@a 7an6 7n >i>=3 >i6n3 1$$ aa ;a aga =76a 25 aa ;a aga HiHa. L76g3 >6 6n6 6; a>3 6 6>63 6 6>76>a a; 7a; >6 6n3=inaá SISMOe >6 7i;i?aán ;3> a36> 36>3ni6n6> a aa a>3.
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
L76g3 >6 a6 3a 3=Kinai8n 6 aga> 3n>i6an3 6; 6>63 6 6>76>a adai3 a; 3ga=a a; 7a; >6 ;6 6n3=in8 DINAMICA aá 3=3 6>7;a3 7na 6nH3;H6n6 6 ;3> =ái=3> Ha;36>. Ti6n6 ;a> >ig7i6n6> 3=Kinai3n6>0
COMB10 1.4MUERTA 1.!VIVATOTAL COMB0 1.25MUERTA 1.25VIVATOTAL 1SISMOe COMB!0 $.MUERTA 1.25SISMOe
Fina;=6n6 >6 3Ki6n6n ;3> iaga=a> 76 a 3nin7ai8n >6 a7nan. 7.1.1. ENVOLVENTE DEL DIARAMA DE MOMENTOS
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
7.1.2. ENVOLVENTE DEL DIARAMA DE CORTANTES
>.9.
3'5' E# 3?5+827 E2AN6'587
E; aná;i>i> 6; 8i3 >67nai3 >6 6a;i?aá >ig7i6n3 6; =i>=3 36i=i6n3 76 aa 6; 8i3 inia;. P3 6>a a?8n a;g7n3> a>3> >6án 3=ii3> aa 6Hia 67nania >3;3 >6 a7naán ;3> a>63> i=3an6> =á> 6>a;an6> 6; =36;a=i6n3. S6 ;6 a>ignan ;a> 6>6iHa> >6i3n6> 6 3;7=na> 6 2525 Higa> 6 255$.
S6 a>igna 6; >i>6=a 6 aga =76a *D 3n>i6an3 ;a> aga> i>iK7ia>.
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
S6 a>ignan ;a> 3>ii3n6> 6 >3K6aga 3=3 >6 =76>a 6n ;a a7a. Si6n30
LIVE0 La aga HiHa 6n >. LIVE10 La i=6a 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE20 La >6g7na 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE#0 La 66a 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE40 La 7aa 3>ii8n 6 >3K6aga. LIVE50 La 7ina 3>ii8n 6 >3K6aga. 7.2.1. ENVOLVENTE DEL DIARAMA DE MOMENTOS
7.2.2. ENVOLVENTE DEL DIARAMA DE CORTANTES
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
VIII. DISEÑO DE UN TRAMO DE ALIERADO UTILI
3eso del aligerado J &CC Pg. $m9 H /m J &CC Pg$m
•
3iso +erminado( J/CC Pg. $m9 H /m J /CC Pg$m
•
3eso tabiquería equivalente LregularM J /CCUg$m9 H /m J /CC Pg$m
*D 9 5$$
$2 J
9CCUg$m9 H /m J 9CC Pg$m
*L 92$$
TA J /.BLDCCM V /.> L9CCM J/CBC Pg$m TAW
J/CBC$9.DJ B/4 Pg. $igueta
CÁLCULO DE DF •
T6 J /.B LDCCM J >CC Pg$m T6WJ
>CC$9.DJ9:C Pg. $ igueta
.2. POSICIONES DE SOBRECARA
DISEÑO DE ALIGERADO QD@ U @
TRABAJO
(84 %#&'&!#0e-" 16 %#&'&!#0e-"
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
MÉTODO DE HARDY CROSS
CÁLCULO DE COEFICIENTES DE DISTRIBUCIÓN RIGIDECES, K:
Kvolad 1 K12 ==0.244 1 / 4.10 K23 = 1 / 4.90 = 0.204 1 / 2.75 = 0.364 K34 = 1 / 2.85 = 0.351 K45 =
L=0.80 L=4.10 L=4.90 L=2.75 L=2.85 Cvolad FACTOR DE DISTRIBUCIÓN FD: C12 = C23 = C34 = C45 =
TRABAJO
0.000 1.000 0.455 0.641 0.491
0.545 C21 = C320.359 = C430.509 = C54 = 1.000
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.2.1. PRIMERA POSICION DE SOBRECARA PRIMERA POSICIN DE CARGA
16 %#&'
16 %#&'
$."$ =
16 %#&' (84 %#&'(84 %#&'
4.1$ =
4.$ =
2.!5 =
2."5 =
1(35 MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO: Mvolado= M12(-)=M21(+)= M23(-)=M32(+)= M34(-)=M43(+)= M45(-)=M54(+)=
1
C MEP S()*+,
0.000 1.000 $ 5%&.'0 0.00 -133.10 0.00
133.1kg-m 582.7kg-m 560.2kg-m 262.2kg-m 189.5kg-m
2
0.55 0.55 $5%&.'0 5#0.&0
-449.60
-224.80
133.10 0.00
-807.50 134.78 0.00 -29.15
0.!5" 0.#1 0.50" $5#0.&0 &.&0 1%".
0.00
560.20 112.52 53.49 -24.34 -13.42 6.11 10.88 -4.95 -1.64 0.75 1.33 -0.61 -0.20 0.09 0.16 -0.07 -0.02 0.01 0.02 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
MF
$
1!!.10
$'00.&"
'00.&"
$1.
R C!
332.80
852.80 -138.34
852.80 138.34
686.00 58.37
686.00 -58.37
RF
!!&.%0
'1.#
""1.1
'.!'
#&'.#!
7.31 -5.93 0.90 -0.73 0.11 -0.09 0.013 -0.01 0.00 0.00
5
4
-560.20 106.98 56.26 -26.84 -12.17 21.75 3.05 -3.29 -2.47 2.66 0.37 -0.40 -0.30 0.33 0.05 -0.05 -0.04 0.04 0.01 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
262.20 191.02 18.50 -47.92 -48.42 38.84 6.10 -5.87 -4.94 4.75 0.75 -0.72 -0.60 0.58 0.09 -0.09 -0.07 0.07 0.01 -0.01 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
1.
&&".
0.00
572.00 -
399. 80.3
399.0 -80.38
#!".!
'".
!1%.#
67.34
189.5 35.7 94.75 -93.42 0.00 11.77 0.00 -9.53 0.00 1.44 0.00 -1.17 0.00 0.18 0.00 -0.14 0.00 0.02 0.00 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1.000 $ 189.50
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
DIAGRAMA DE
B1.6 #
B.3B # 63.3 # B.38 #
$) $7)
318.6( #
33(.84 # 54.66 # 6(B.63 #
1.1 # DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR:
B44.( #7'
1.(6 #7' ((.4B #7' 133.14 #7'
$7) $) B8.43 #7' 184.84 #7' (8.B( #7' 81.3 #7'
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.2.2. SEUNDA POSICION DE SOBRECARA SEGUNDA POSICIN DE CARGA
(84 %#&'
(84 %#&'
$."$ =
4.1$ =
16 %#&' 4.$ =
1(35 MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO: Mvolado= M12(-)=M21(+)= M23(-)=M32(+)= M34(-)=M43(+)= M45(-)=M54(+)=
89.6kg-m 392.2kg-m 832.3kg-m 176.5kg-m 281.6kg-m
(84 %#&' 2.!5 =
16 %#&' 2."5 =
1
C
MEP S()*+,
2
0.000 1.000 $%".#0 !"&.&0 0.00 -89.60 0.00
0.55 0.55 %!&.!0 $!"&.&0
- 302.60
-151 .30
89.60 0.00
-543.50 -157.40 0.00 -64.16
0.00
8 32.30 -131.40 117.72 -53.56 16.59 -7.55 20.84 -9.48 2.03 -0.92 2.55 -1.16 0.25 -0.11 0.31 -0.14 0.03 -0.01 0.04 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-9.04 -11.36 -1.11 -1.39 -0.14 -0.17 -0.017 -0.02 0.00 0.00
0.!5" 0.#1
$%!&.!0
176.50 420.37 -26.75 59.26 -89.33 74.42 -7.54 7.25 -9.47 9.11 -0.92 0.89 -1.16 1.12 -0.11 0.11 -0.14 0.14 -0.01 0.01 -0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00
$#1!.'
#1!.'
$%".#0
%".#0
$'%%.!0
'%%.!0
R C!
224.00
574.00 -170.41
574.00 170.41
1019.20 35.62
1019.20 -35.62
RF
&&.00
0!.5"
'.1
105.%&
"%!.5%
0.50" 1'#.50 &%1.
-832.30 235.43 -65.70 33.19 -26.78 41.68 -3.78 4.06 -4.74 5.10 -0.46 0.50 -0.58 0.62 -0.06 0.06 -0.07 0.08 -0.01 0.01 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
MF
5
4
$
281.6 281.60 140.80 -172.33 0.00 -14.55 0.00 -18.27 0.00 -1.78 0.00 -2.24 0.00 -0.22 0.00 -0.27 0.00 -0.03 0.00 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1#1.
385.00 592. 164.61 - 56.5
5".#1
1.000
#".
0.00
592.8 -56.52
5!#.&
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
DIAGRAMA DE
145.8( #
6.3( # 5.61 # 43.5 #
$) $7) ((4.3 #
((.44 #
536.(8 # B.1 # 83.58 # DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR:
B88.34 #7' 613.B #7'
161.4B #7' 8.64 #7'
$7) $)
B5.1( #7'
(44.8 #7' 35.4 #7'
551.3( #7'
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.2.3. TERCERA POSICION DE SOBRECARA
TERCERA POSICIN DE CARGA
16 %#&'
16 %#&'
16 %#&'
$."$ =
4.1$ =
4.$ =
(84 %#&'
(84 %#&'
2.!5 =
2."5 =
1(35 MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO: Mvolado= M12(-)=M21(+)= M23(-)=M32(+)= M34(-)=M43(+)= M45(-)=M54(+)=
1
C
MEP S()*+,
0.000 1.000 5%&.'0 $ 0.00 -133.10 0.00
2
0.55 0.55 %!&.!0
$5%&.'0
-449.60 1 33.10 0.00
-224.80 -807.50 -13.52 0.00 -64.16
%"'.%0
$5%%.&0
852.80 186.51
1019.20 63.18
1019.20 -63.18
-1.25 -0.01 -0.15 -0.002 -0.02 0.00 0.00
1!!.10
R C!
332.80
852.80 -186.51
RF
!!&.%0
###.&"
$%!&.!0
0.00
-0.11
$
0.!5" 0.#1
$%"'.%0
-10.21
10!".!1
10%&.!%
5
4
8 32.30 -11.28 117.72 -53.56 1.61 -0.73 18.74 -8.53 0.20 -0.09 2.29 -1.04 0.02 -0.01 0.28 -0.13 0.00 0.00 0.03 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-0.88
MF
133.1kg-m 582.7kg-m 832.3kg-m 176.5kg-m 189.5kg-m
-832.30 235.43 -5.64 3.21 -26.78 37.47 -0.37 0.39 -4.26 4.59 -0.04 0.05 -0.52 0.56 -0.01 0.01 -0.06 0.07 0.00 0.00 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
"5#.0&
0.50" 1'#.50 1%".
1.000 $
176.50 420.37
- 189.5 -6.38 189.50 -3.31 94.75 5.74 - -149.72 -77.61 0.00 66.91 -1.41 -0.73 0.00 0.70 - -16.43 -8.51 0.00 8.19 -0.17 -0.09 0.00 0.09 -2.01 -1.04 0.00 1.00 -0.02 -0.01 0.00 0.01 -0.25 -0.13 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.03 -0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
5%%.&0
10'.
385.00 399. 174.68 - 37.8
55".#%
!#.
0.00
399.0 -37.83
!#1.1
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
DIAGRAMA DE
148(.38 #
666.( # 55.68 # 36.83 #
$) $7) (14.3( # 33(.84 #
361.1B #
56.4( #
143.31 #
DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR:
8B.84 #7'
588.(4 #7'
133.1( #7'
14B.8( #7'
$7) $)
(8.5( #7'
(3(.1 #7' 3.3 #7' 54.( #7'
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.2.4. CUARTA POSICION DE SOBRECARA
CUARTA POSICIN DE CARGA
(84 %#&'
(84 %#&'
$."$ =
4.1$ =
16 %#&'
16 %#&'
4.$ =
2.!5 =
(84 %#&' 2."5 =
1(35 MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO: Mvolado= M12(-)=M21(+)= M23(-)=M32(+)= M34(-)=M43(+)= M45(-)=M54(+)=
1
S()*+,
$%".#0
0.00
R C!
RF
%".#0
224.00
574.00 -166.54
0'.#
0.!5"
%!&.!0
0.50"
$%!&.!0
&.
-832.30 204.67 -65.70 16.94 -23.28 33.71 -1.93 2.07 -3.83 4.13 -0.24 0.25 -0.47 0.51 -0.03 0.03 -0.06 0.06 0.00 0.00 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
262. 365. 37.00 18.5 182.72 30.2 15.13 60.1 -7.70 -3.85 30.09 3.70 -15.32 -7.66 1.85 7.37 -0.94 -0.47 3.68 0.45 -1.87 -0.94 0.23 0.90 -0.12 -0.06 0.45 0.06 -0.23 -0.11 0.03 0.11 -0.01 -0.01 0.06 0.01 -0.03 -0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
''&.0
$##5.#
574.00 1019.20 166.54 21.82
1019.20 572. -21.82 184.
$!"&.&0
-302.60
$%".#0
&&.00
5
4
0.55 0.55
!"&.&0
-89.60 89.60 0.00 0.00
MF
2
0.000 1.000
C
MEP
89.6kg-m 392.2kg-m 832.3kg-m 262.2kg-m 189.5kg-m
1.000 1%".
$
$
-151.30 -543.50 832.30 -157.40 -131.40 0.00 102.33 -55.77 -46.56 8.47 -4.62 -3.85 16.85 -9.19 -7.67 1.04 -0.57 -0.47 2.06 -1.12 -0.94 0.13 -0.07 -0.06 0.25 -0.14 -0.11 0.02 -0.008 -0.01 0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
$''&.0
'0.5
101.0&
""'.!%
##5.
'5#.
$
189.5 35.7 189.50 94.75 -136.24 0.00 -7.43 0.00 -14.78 0.00 -0.91 0.00 -1.81 0.00 -0.11 0.00 -0.22 0.00 -0.01 0.00 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
15%.
572.0 399. - 55.5
!%'.#
5.
0.00
399.0 -55.58
!!.
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
DIAGRAMA DE
141.4( # B56.38 # 5.58 #
4B.6 #
$) $7) ((.44 # 38B.6( # 33.( #
B4.5 # B.38 # DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR:
BB(.4 #7'
665.6 #7'
158.1 #7' 8.64 #7'
$7) $)
((.85 #7' (4.84 #7'
(4B.85 #7'
5(8.88 #7'
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.2.5. GUINTA POSICION DE SOBRECARA
FUINTA POSICIN DE CARGA
(84 %#&'
(84 %#&'
(84 %#&'
$."$ =
4.1$ =
4.$ =
16 %#&'
16 %#&'
2.!5 =
2."5 =
1(35 MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO: Mvolado= M12(-)=M21(+)= M23(-)=M32(+)= M34(-)=M43(+)= M45(-)=M54(+)=
1
C
MEP S()*+,
2
0.000 1.000 $%".#0 !"&.&0 0.00 -89.60 0.00
0.55 0.55 5#0.&0 $!"&.&0
- 302.60
-1 51.30
89.60
-543.50
560.20
-9.10 0.00 -29.15
-7.60 53.49 -24.34 1.57
-0.85
0.00
-7.07 -0.10 -0.87 -0.01 -0.11 -0.002 -0.01 0.00 0.00 0.00
MF
$%".#0
%".#0
R C!
224.00
574.00 -122.24
RF
&&.00
TRABAJO
89.6kg-m 392.2kg-m 560.2kg-m 262.2kg-m 281.6kg-m
51.'#
5
4
0.!5" 0.#1
0.50" &.&0 &%1.
$5#0.&0
-560.20
262.20
106.98 -3.80 3.14 -12.17
191.02
-0.71 12.98 -5.91 0.19
25.96 -0.36 0.38 -2.95
46.35
-0.09 1.59 -0.72 0.02 -0.01 0.19 -0.09 0.00 0.00 0.02 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
3.18 -0.04 0.05 -0.36 0.39 -0.01 0.01 -0.04 0.05 0.00 0.00 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
5.67
$5"0.'"
5"0.'"
574.00 122.24
686.00 30.81
686.00 -30.81
#"#.&
'1#.%1
#55.1"
$!".%0
-
1.000 $
281.6
-
-9.53 281.60 -4.94 140.80 5.60 - -116.03 -60.14 0.00 -0.71 -5.90
-1.37 0.00 -11.38 0.00
-0.09 -0.72 -0.01 -0.09 0.09 0.00 -0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
-0.17 0.00 -1.39 0.00 -0.02 0.00 -0.17 0.00 0.00 0.00 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
!".%0
&%&.
572.00 -
592. 99.0
592.8 -99.06
#&".&'
#"1.
"!.'
0.69
0.08 0.69 0.01
0.00
57.27
0.00
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
DIAGRAMA DE
B16.81 #
61.86 #
6(.(B #
51.B6 #
$) $7)
((.44 #
51.B3 # 66.( #
3.B #
655.1 #
DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR:
54.B #7' 3.84 #7' (8(.31 #7'
8.64 #7'
$7) $)
35.34 #7'
(B.4B #7'
(1.3 #7' 3(6.B3 #7'
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I .3. ENVOLVENTES
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.4. CÁLCULO DE ÁREA DE ACERO 3rimero se tiene que tener en cuenta las dimensiones de la vigueta como se muestra a continuaci!n( 40 "m
5 "m
( ( 10 "m
20 "m
CONCRETO ARMADO I
.5. ACERO DE TEMPERATURA El acero de temperatura va colocado en la losa superior de D cm colocado a manera de malla en los 9 sentidos y su cálculo se realiza con la !rmula que se muestra de la siguiente
manera(
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
6onde(
Xst( ;rea de acero de temperatura. b( 'nc*o, se considera por metro lineal L/CC cmM. t( Espesor de la parte superior de la losa LD cmM. 3( 2uantía, está dada por la siguiente tabla(
ELEME L3>a 3n Kaa> 6 14f L3>a 3n Kaa> 37gaa> 3n 42$$ L3>a 3n Kaa> 37gaa> 3n 42$$
P $.$ $.$ $.$
Asando ierro de /$BY y reemplazando en la !rmula, se tiene(
h /9 . h /9 .
#uego el espaciado será(
9
. . 9 .
Entonces inalmente se tiene(
F f .
.!. VERIHICACION DE ENSANC;ES POR MOMENTOS
e compara el momento máHimo de la envolvente, con el momento obtenido con la siguiente !rmula( 5eemplazando valores, se obtiene(
@ AB 9 $.$ $."5 21$ 4$ 5 )1" X 52+ @ AB 94"$.15 CD X E
El momento máHimo es de(
@ A 9 "!."$ CD X E 2omparando valores(
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC @ AB j @ A
4"$.15 CDXEj"!."$CDXE(GH IJ KGLGMIKL + POR CORTES
e comparará u con c para lo cual previamente se calcularán estos valores.
. < '9 . X '9 < .
El corte que soporta el concreto se calcula con la siguiente !rmula(
5eemplazando valores se tiene(
< 9 . . 8 9 < .
2omparando valores(
< j < ' . j . ) NO PQ RN;N3PR;+ No *ay necesidad de utilizar doble vigueta.
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
.7. ARMADO DE LA LOSA ALIERADA
I. DISEÑO DE UN TRAMO DE ESCALERA El plano de la vivienda propone la siguiente escalera(
,/- 9 3- ,+,/- 9 ) : 9 S
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC 9 > 9 S7 ) ;73 9 S7 /- ,,,.- 9 S7 9
9.
"
9.
"
CÁLCULO DEL ESPESOR +1 3ara este cálculo se usará la siguiente !rmula(
MT B B 1 9 2 3> / T25 3> / 9 9 9 $."11 8MT2 T21"2 252
1"1! B 1 9 $."11 9 2. E k #$ E 2 METRADO DE CARAS #osa de descanso T6 J C./>H/H9BCC V /CCUg$m9H/m T6 J DC:Pg$m T# J 9CCPg$m9H/m J 9CCPg$m
. )+ 9 . &'9. )+ #osa inclinada
T6 J C.&CH/H9BCC V /CCUg$m9H/m T6 J :9CPg$m
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
T# J 9CCPg$m9H/m J 9CCPg$m
. )+ 9 . &'9. )+ #uego se *alla la carga equivalente
.. .. . .
&'9
97 .
2;#2A#7 6E 171EN+7
.9 . .X ? 9 U' 9 .9 . .X ? 9 U' 9 9 ) + 9. ) ' ? U
. . +9 . X
.9 . . X ? 9 U' 9 .9 . . X ? 9 U' 9 CÁLCULO DEL ACERO PRINCIPAL
? V 9 S X 3ara( a J /.CC cm
/ 9
? , . >) , 9
. 9 (. X ,7W. (X .+
/ ) > . 9 . :) .
9 .
9 .
3ara( a J C.&> cm
/ 9
? , . >)
9
. 9 . (X .+ (. X ,7W
/ ) > . 9 . . :)
9 .
9 .
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
COMPROBANDO CON EL ACERO MÍNIMO
.
9
9
.
/ 9 .
Esto indica que se debe tomar &.49 cm9 y no /.D4 cm9 Asando( Z &$:R
. 9 . 9 . " 4 l 7f " 4 ACERO DE TEMPERATURA egOn la tabla que se mostr! anteriormente, la cuantía Q3R para losas con barras corrugadas con
y J B9CC Ug$cm9 es( 3 J C.CC/:
/9 9. /9 . Asando( Z &$:R
. 9 . 9 . " 4 l 7f " 4
TRABAJO
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
ARMADO DE LA ESCALERA
. DISEÑO DE VIA PRINCIPAL DEL PRIMER PISO El modelamiento en el programa E+' nos permite conocer el momento máHimo en la viga principal del primer piso.
K 9 m M7
25 = 4$ = 4 = # = 4 = $."2Tn-= 42$$
SE VERIHICA SI SE REGUIERE ACERO EN COMPRESIÓN 3máH J C.C/4 L+ablaM
TRABAJO
'smáH J C.C/4 H 9D H &4 J /B.BC cm9
Página
TRABAJO
Página
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC 14.40 x420
a
0.85 x210
=
13.55cm
a
=
M] $.14.4$42$$)# ] 1#.55+ 7 2 M ut
15.91Tn
=
−
j. NO;R=R]:^R=R h[/ CALCULO DEL ÁREA DE ACERO 's/ J 'smáH J /B.B cm9 3ara el acero en compresi!n se aplica 'cero mínimo(
A> =in $.! 21$ 25# 42$$ 'Ws J 9./> cm9 7bteni0ndose así el siguiente resultado(
As- @ As1 @ As @ (.1B
3 1 4=
1 l #4mm #2=
4$=
# l 1mm 4= 25 =
C;EGUEO DE HALLA SUB ARMADA Xo /9 .)
, X Y . + ,
1#.55 X $."5 p 4 Z[\ 9 $.$$# ) + 1#.55 Zo\ 9 $.$$225 Xo / X >
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
$.$$225 $.$$21 R 3R=O _:QR . X o 9 h / X h: / p . 14.4 X T 25 p
$.$1#$.$1$ _ ;:a=?b
I. DISEÑO DE VIA SECUNDARIA DEL PRIMER PISO E; =36;a=i6n3 6n 6; 3ga=a ETABS n3> 6=i6 3n36 6; =3=6n3 =ái=3 6n ;a Higa >67naia 6; i=6 i>3.
K9 9 9 9 m9 M7
25 = 5$ = 4 = 4 = 4 = 1.$1 Tn-= 42$$
SE *ERI=á 9 $.$1 25 4 9 1".4$ =2
18.40 x4200 0.85 x210 x25
a
=
a M
17.32cm
=
0.9 x18.40 x4200(46
=
17.32 −
2
ut
M ut
25.97Tn
=
j .
CALCULO DEL ?REA DE ACERO
−
m
NO ;R =R]:^R=R h[/
)
A>1 9 A>=á 9 1".4$ =2 Paa 6; a63 6n 3=6>i8n >6 a;ia A63 =ni=30
CONCRETO ARMADO I As min
0.7 =
FIC - UNSAAC
210 x25 x46
4200
Am> 9 2.!" =2 OK6nicn3>6 OK6nicn3>6 a> 6; >ig7i6n6 6>7;a30 As- @ As1 @
J 1 J
As @ (.B8
4=
1 l #4mm 42=
5$=
4 l 1mm 4= 25 =
CHEFUEO DE
Z
\
X Y . , + . ) ,
1!.#2 X $."5 p 4 + 1!.#2
9 $.$$# )
Zo\ 9 $.$$241 Xo / /
X >
$.$$241 $.$$21 $.$$21 R 3R=O _:QR X o
9
h /
X h: / p .
.
1".4$ X 2.!" 25 p 4 $. $ .!cT`
$.$1#$.$1$ _ ;:a=?b
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC
II. DISEÑ DISEÑO O POR CORTE CORTE ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS VIA PRINCIPAL E; =36;a=i6n3 6n 6; 3ga=a ETABS n3> 6=i6 3n36 6; 36 =ái=3 6n ;a Higa inia; 6; i=6 i>3. 4=
1 l #4mm #2=
4$=
# l 1mm 4= 25 =
K9 9 9 9 m9 V7= 9
25 = 4$ = 4 = # = 4 = 12.52 Tn 42$$ 21$
S6 366 a a;7;a 6; 3an6 @;i=3 ZV7[ a 7na i>ania Z[ aa 6;;3 >6 aá 7n =6a3 6 ;a Higa. C?LCULO DE D Paa 6;;3 >6 3n>i6aá 6; an3 iK7ai3 a;7;a3 6n 6; 6>6n6 in3=6 aa ;a Higa inia;0 A 9 #."25 = P.P. .P. VIGA VIG A 9 $.25$.4$ $ .25$.4$24$$ 24$$ 9 24$.$$
*7 9 1.4*D 1.!*L *7 9 1.42#4#.!5 1.!!5 9 45"1.!5 6á ig7a; a0
CONCRETO ARMADO I V7 9 12.52 $.#)4.5"+ V7 9 1$."! Tn. La =ái=a 76?a 3an6 76 766 >33a 7na Higa 3n 7na >6i8n aa 6>0 V=a 9 r 2.121$ K )l9$."5+ V=a 9 $."52.121$ 25#. V=a 92#.2" Tn.j 1$."! Tn. s 3t u C?LCULO DE *2 S6 366 a a;7;a 6; 36 76 aK>3K6 6; 3n630 V 9 l $.5# K V 9 $."5$.5#21$ 25#. V 9 5."" Tn. CALCULO DEL CORTE REMANENTE V> 9 V7 -V V> 9 1$."! v 5."" V> 9 4. Tn ESPACIAMIENTO POR <RMULA ; 9
/ d )> .
U>an3 \ #"[ ; 9
. .
9 .
S@342' ") ESPACIAMIENTO POR M?=IMOS V 9 r 1.121$ K e 9 $."5 1.1 21$ 25 # 9 12.1 fg
12.1 j 4. ] S=á 9 2 9 1".$ =
CONCRETO ARMADO I
FIC - UNSAAC S':@152'
) ESPACIAMIENTO POR SISMO EDI 24x2.54x#" #$= So@14 2'
w 1$ 15."" 22."
EL ESTRI;AMIENTO 6 3Ki6n6 ;a >ig7i6n6 i>iK7i8n 6 6>iK3>. 1 V 3&8J W 52' 8 V 3&8J W 142' [ III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
#a ediicaci!n consta de columnas de 9DHBC y no de 9DH9D como se prediseñ! en este traba%o. Esto altera los momentos de inercia de estos elementos lo cual no es recomendable. Ana columna cuadrada tiene me%or comportamiento ante acciones sísmicas por su simetría y conservaci!n del momento de inercia en ambas direcciones. #a ubicaci!n de la escalera es adecuada ya que no corta ningOn e%e de vigas y además no genera ningOn desase de columnas entre dos elementos del mismo e%e. e pudo notar que el espesor de la losa de la escalera no es la adecuada ya que t J />cm no se encuentra dentro del rango de #$9D [ #$&C. En el plano se vio la presencia de un volado de C.:C m el cual se encuentra dentro del rango de #$&, siendo # la longitud de la luz pr!Hima al volado. El análisis de la losa aligerada se *izo considerando este volado pero aplicándole la carga del tramo adyacente. Este mismo criterio se utiliz! para el modelamiento con el programa E+' .=.4.