Memoria de Calculo de Casa

INGENIERIA ESTRUCTURAL APLICADA ING. NEPHTALI RILEY BARRIOS STRUCTURAL

NGENIERIA

CED. PROFESIONAL 1113723

PRIVADA LAS GARZAS EDIF J-101 COL. INDECO. VILLAHERMOSA, TAB., TEL Y FAX (93) 532139

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO:

CASA-HABITACION FRACCIONAMIENTO EL COUNTRY

UBICACION:

CALLE JACARANDA, CLAUSTRO 2, LOTE 7 VILLAHERMOSA, TAB.

PROPIETARIO:

SAN JORGE CONSTRUCCIONES

S.A. DE C.V.

SOLICITANTE DEL DISEÑO ESTRUCTURAL:

SAN JORGE CONSTRUCCIONES S.A. DE C.V.

RESPONSABLE DEL DISEÑO ESTRUCTURAL:

ING. NEPHTALI RILEY BARRIOS.

VILLAHERMOSA TABASCO, SEPTIEMBRE DEL 2005

e-mail [email protected]


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I N D I C E

1) Descripción del proyecto y bases de diseño. 2) Evaluación de las acciones.

Cargas gravitacionales CM + CV Cargas accidentales CM + CV (reducidas por sismo)

3) Análisis de muros de mampostería

Análisis Sísmico Estático Simplificado aplicado a la mampostería. Revisión por carga vertical.

4) Fórmulas básicas en el diseño de elementos de concreto reforzado

(Teoría Plástica). 5) Análisis y diseño de losas y trabe de concreto T-4. 6).- Análisis y Diseño de Cimentación:

Calculo del esfuerzo de diseño (σu). Análisis y diseño de losa de cimentación Calculo del esfuerzo real (σt) Análisis y diseño de contratrabe CT-3 Diseño de trabe de Liga TL

7) Bibliografía consultada.



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1) DESCRIPCION DEL PROYECTO Y BASES DE DISEÑO.



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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Y BASES DE DISEÑO.

El objetivo de esta memoria es mostrar los criterios más importantes que se tomaron en

cuenta para el análisis y diseño de la estructura, las formulas básicas y modelos de análisis

de los elementos estructurales. Así como, el cumplimiento de los estados límites de servicio y

de falla para garantizar la Seguridad Estructural que marca el Reglamento de Construcciones

del Estado de Tabasco, las Normas Técnicas Complementarias, el Manual Sísmico del

Instituto de Investigaciones Eléctricas de la CFE, vigentes y actualizados.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. Para llevar a efecto el trabajo de Calculo Estructural, se contó con la información de Planos

Arquitectónicos, cortes y fachadas proporcionados por el solicitante. El proyecto, tendrá uso

de “Casa-Habitación” con el nombre de “Fracc. El Country”, el cual consta de dos niveles

(planta baja y planta alta); este tipo de vivienda pertenece a un grupo de crecimiento

progresivo de construcción, siendo esta la de mayor espacio y área. La distribución

arquitectónica de la vivienda en ambas plantas es la siguiente:

1. Planta baja: Estancia, Comedor, Cocina, zona de Escalera, Cuarto de Servicio, Área de

lavado, un Baño de servicio y además se cuenta con un jardín y un Cochera para alojar 2

vehículo.

2. Planta Alta: Se cuenta con Recamara 1, Recamara 2 y Recamara 3, con un baño

completo para uso común cada una, Vestíbulo y Escalera, además de contar con una

terraza.

Todo lo anterior fue el punto de partida para el análisis de los diferentes sistemas

estructurales que sustentan la construcción en la concepción estructural original. Para la

realización del diseño estructural se respetaron todas y cada una de las acotaciones

originales marcadas en los planos ejecutivos arquitectónicos proporcionados por el

solicitante.



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ESTRUCTURACION: Se utilizó una Estructuración constituida en un 100% a base de muros de carga, los cuales

estarán confinados con dalas y castillos cumpliendo con las especificaciones de refuerzo

indicadas en las Normas Técnicas Complementarias de Mampostería, Sección 3.3, y estarán

formados con block hueco de 12×20×40cm en ambas plantas, éstos deben cumplir con la

Norma NOM C-10. El mortero a utilizar es el Tipo II y su resistencia se determinará con la

norma NOM C-61. Es importante que el block cumpla con la resistencia solicitada de f*p= 35 kg/cm2, debido a que esta fue la resistencia de diseño empleada.

De acuerdo con el proyecto arquitectónico y observando los claros que presenta y la

distribución de espaciamiento de la misma se optó por el Sistema de “Losa reticular de entrepiso H = 20cm” y Losa Vigueta-Bovedilla en azotea H = 19cm” quedando la

distribución de la siguiente manera:

N-1 b=12cm H=20cm En zona de Garage (Ver Armados en Plano E-03)

N-2 b=12cm H=20cm Entrepiso (Ver Armados en Plano E-03)

V-1 b=12cm H=19cm Azotea<5% (Ver Armados en plano E-03)

V-2 b=12cm H=19cm Azotea >5% (Ver Armados en plano E-03)

Además se utilizaron trabes de concreto armado en la losa de entrepiso con la finalidad de

respetar los espacios libres sin utilizar muros de carga, quedando de la siguiente manera:

T-1 b=20cm H=45cm Entrepiso (Ver Armados en plano E-03)

T-2 b=40cm H=20cm Entrepiso (Ahogada)(Ver Armados en plano E-03)

T-3, T-4 b=12cm H=41cm Entrepiso (Invertida) (Ver Armados en plano E-03)

T-5 b=30cm H=20cm Azotea (Garage) (Ver Armados en plano E-03)

T-6 b=20cm H=20cm Entrepiso (Ver Armados en plano E-03)

T-7, T-8 b=30cm H=40cm Azotea (Fachada) (Ver Armados en plano E-03)



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ANÁLISIS: El análisis estructural de todos los elementos básicos se sustentaron en la teoría de un

comportamiento elástico de los materiales, obteniendo los elementos mecánicos finales para

su diseño. Este análisis es de Primer orden.

Para llegar al proyecto definitivo se pasó por una serie de prediseños de todos los elementos

estructurales, con modelos simplistas, pero con apego al comportamiento real de la

estructura, dándonos resultados de juicio para entrar al análisis y diseño definitivos buscando

economía, rapidez y sobre todo seguridad; llegándose a optimizar todos los elementos

estructurales.

En este proyecto no se realizó estudio de mecánica de suelos, solamente se contó con

datos de campo proporcionados por el solicitante para poder asignar la capacidad del suelo

en forma conservadora, la cual fue de 5.00 ton/m2. Por lo que se recomienda verificar que la

resistencia del terreno sea igual o mayor a la fatiga máxima suministrada al suelo (ver

análisis y diseño de la cimentación). Se optó por tener como parámetro límite esta resistencia

para evitar asentamientos diferenciales.

Esta casa se ubica en un terreno tipo II y en una zona sísmica B. En la cimentación se propuso un sistema a base de “Losa de cimentación” de concreto

armado con espesor H = 11.00 cm a base de malla electrosoldada 6x6-4/4 y bastones de

varilla 3/8”; con cadenas rigidizantes (CR), contratrabe (CT-1) y trabe de liga (TL) de igual

manera de concreto armado. Este tipo de sistema presenta varias ventajas tales como:

tiempo de ejecución, ahorro de excavación para alojar zapatas, eliminación de relleno de

zanjas, empleo mínimo de cimbra y mejor transmisión de la carga al suelo de sustentación lo

cual se reducen los asentamientos diferenciales, por lo que este tipo de cimentación antes

mencionado es bastante aceptable.



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Partiendo también de los resultados de los análisis que se realizaron a la superestructura

para determinar la infraestructura, este análisis consiste en realizar las siguientes

combinaciones:

Carga Muerta + Carga Viva

Carga Muerta + Carga Viva + Accidental (sismo).

Aplicando el factor que corresponde a las combinaciones anteriores para una construcción

del Grupo B (Artículo 178 Título Sexto). Los factores de carga se tomaron de los Artículos

193 y 199 del mismo reglamento.

* Carga Muerta + Carga Viva, F.C. = 1.4 * Carga Muerta + Carga Viva + Sismo, F.C. = 1.1

Se consideró el análisis por separado de la superestructura con la infraestructura

(cimentación), esto es que no existe interacción suelo estructura en los

modelos físicos – matemáticos utilizados. Este modelo es bastante bueno para el tipo de

estructura de esta casa-habitación, así como del suelo donde se sustentará.

Para el análisis sísmico de la estructura se utilizó el Método Estático Simplificado, para

cubrir las necesidades de análisis que presenta el inmueble (Casa-habitación); cubriendo el

análisis de estructuras constituidas por muros de mampostería ortogonales o inclinados entre

sí, que puedan estar desfasados de un entrepiso a otro.



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DISEÑO:

El diseño de los elementos estructurales de concreto armado se realizó en base a la Teoría

de la Resistencia Última (Teoría Plástica), avalada por las Normas Técnicas

Complementarias de 1996.

Se consideró que el esfuerzo máximo del concreto a compresión es de f´c= 200kg/cm2,

siguiendo el procedimiento de elaboración de las normas NOM C-155 (especificadas para

concreto hidráulico); para el acero de refuerzo se consideró un esfuerzo de fluencia de

Fy = 4200 kg/cm2, Fy = 5000 kg/cm2 y Fy = 2530 kg/ cm2 especificados en planos

estructurales para los diferentes elementos.

La Reglamentación utilizada fue:

• Las Normas Técnicas Complementarias de 1996 (NTC-96).

• Control de Calidad de Concreto y Acero ACI 318-96.

• Reglamento de Construcción del Estado de Tabasco (Vigente desde el 05 Febrero 1995).

• Manual Sísmico de la C.F.E. 1993.



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RECOMENDACIONES:

No se permitirá que los muros tengan ranuras horizontales para alojar las

instalaciones. Por lo que se deberá usar algún procedimiento constructivo diferente para

alojarlas.

Durante la vida útil de la construcción no se podrá mover ningún elemento estructural,

ni muro que se especificaron como de carga; ni romper, ni adicionar losas a las ya proyectadas, así como crecer un nivel más, es decir, no se puede un segundo nivel.

Cualquier cambio a la estructuración básica antes deberá consultarse con el responsable

del diseño estructural.

Cualquier modificación no contemplada queda bajo responsabilidad del propietario

final o usuario, debido a que se previó y determinó el alcance del proyecto estructural.

No debe darse otro uso más que el requerido (habitacional), si existiera alguna duda

sobre algún procedimiento o dato favor de consultar al Responsable del Diseño Estructural para remitirse a los archivos originales del desarrollo completo del calculo

estructural.



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2) EVALUACIÓN DE LAS ACCIONES

Cargas gravitacionales

(CM+CV)

Cargas accidentales CM + CV (Reducidas por sismo)



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EVALUACIÓN DE LAS ACCIONES

ANÁLISIS DE CARGAS GRAVITACIONALES

LOSA RETICULAR, b = 10.00 cm y H = 20.00 cm (AZOTEA PEND. > 5% GARAGE) Peso propio de la losa 250 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Entortado e Impermeabilizante 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 420 kg/m2

Carga Viva = 40 '' Carga Total = 460 kg/m2

LOSA RETICULAR, b = 10.00 cm y H = 20.00 cm (ENTREPISO) Peso propio de la losa 250 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su Junta 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 420 kg/m2


LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H = 19.00cm (AZOTEA PEND. < 5%) Peso propio de la losa 296 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Entortado e impermeabilizante 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 466 kg/m2


LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H = 19.00cm (AZOTEA PEND. > 5%) Peso propio de la losa 296 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su junta 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 466 kg/m2




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LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (ZONA DE VOLADO-AZOTEA>5%) Peso propio de la losa 240 kg/m2



LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (AZOTEA <5%) Peso propio de la losa 240 kg/m2



LOSA MACIZA DE ESCALERA H=10.00cm Peso propio de la losa 240 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su junta 100 '' Relleno de escalones 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 510 kg/m2


MUROS: - Block Hueco de 12 × 20 × 40 cm, P.B y P.A (1800kg/m3 × 0.12) 216kg/m2

Aplanado ambas caras 54 " Acabados 10 " Peso Total 280 kg/m2

NOTA: Mortero Tipo II según NTC - 96, sección Mampostería. Resistencia a compresión de la pieza de Block f*p= 35 kg / cm2 sobre el área bruta de la pieza.



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ANÁLISIS DE CARGA ACCIDENTAL (SISMO) LOSA RETICULAR, b =10.00 cm y H =20.00 cm (AZOTEA PEND. > 5% GARAGE) Peso propio de la losa 250 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Entortado e Impermeabilizante 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 420 kg/m2

Carga Viva Reducida = 20 '' Carga Total = 440 kg/m2

LOSA RETICULAR, b = 10.00 cm y H = 20.00 cm (ENTREPISO) Peso propio de la losa 250 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su Junta 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 420 kg/m2


LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H =19.00cm (AZOTEA PEND. < 5%) Peso propio de la losa 296 kg/m2



LOSA DE VIGUETA-BOVEDILLA H=19.00cm (AZOTEA PEND. > 5%) Peso propio de la losa 296 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su junta 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 466 kg/m2




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LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (ZONA DE VOLADO-AZOTEA>5%) Peso propio de la losa 240 kg/m2



LOSA MACIZA DE CONCRETO H=10.00cm (AZOTEA <5%) Peso propio de la losa 240 kg/m2



LOSA MACIZA DE ESCALERA H=10.00cm Peso propio de la losa 240 kg/m2

Aplanado en plafón 30 '' Piso con su junta 100 '' Relleno de escalones 100 '' Reglamento 40 '' Carga Muerta = 510 kg/m2




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3) ANÁLISIS DE MUROS DE MAMPOSTERÍA

Análisis Sísmico Estático Simplificado aplicado a la mampostería.

Revisión por Carga Vertical.



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3).- ANÁLISIS DE MUROS DE MAMPOSTERÍA ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO SIMPLIFICADO.

REVISIÓN DE CONDICIONES PARA EL APLICAR

EL ANÁLISIS SÍSMICO SIMPLIFICADO 1.- En cada planta, al menos el 75% de las cargas verticales estarán soportadas por muros ligados entre si mediante losas monolíticas u otros sistemas de piso suficientemente resistente y rígidos al corte. Dichos muros tendrán distribución sensiblemente asimétrica con respecto a dos ejes ortogonales. 2.- La relación entre la longitud y anchura de la planta de la estructura no excederá de 2:

Ok acepta, se 2535.110m

15.35m2aL

∴<==<

3.- La relación entre la altura y la dimensión mínima de la base de la estructura no excederá de 1.5 y la altura de la estructura no será mayor a 13m. a) Ok 1.50.63

10.0m6.32m1.5

aH

<==<

b) H = 6.32m < 13.00m.

CONDICIONES DE REGULARIDAD. 1.- La planta es sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales por lo que toca a masas, así como a muros y otros elementos resistentes. 2.- La relación de altura a la dimensión de la base no es mayor de 2.5

Ok 2.50.6310.0m6.32m2.5

aH

<==<

3.- La relación de largo a ancho de la base no excede de 2.5

Ok 2.51.53510m

15.35m<=

4.- La planta no tiene entradas ni salientes cuya dimensión exceda de 20% de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección que se considera de la entrante o saliente. 5.- En cada nivel tiene un sistema de techo o piso rígido y resistente.



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6.- No tiene abertura en los sistemas de techo ó piso cuya dimensión exceda de 20% de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección que se considera de la abertura, las áreas huecas no ocasionan asimetrías significativas ni difieren en posición de un piso a otro y el área total de aberturas no excede en ningún nivel de 20% del área de la planta. 7.- El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es mayor que el del piso inmediato inferior ni, excepción hecha del último nivel de la construcción, es menor que 70% de dicho piso. 8.- Ningún piso tiene un área delimitada por los paños exteriores de sus elementos resistentes verticales mayores que la del piso inmediato inferior ni menor que 70% de esta se exime de este último requisito únicamente al último piso de la construcción. 9.- En caso de existir columnas deberán estar restringidas en todos los pisos en dos direcciones ortogonales por diafragmas horizontales y por trabes o losas planas. 10.- La rigidez al corte de ningún entrepiso excede en más de 100% a la del entrepiso inmediatamente inferior. 11.- En ningún entrepiso la excentricidad torsiónal calculada estáticamente excede del 10% de la dimensión en planta de ese entrepiso medida paralelamente a la excentricidad mencionada. En el diseño sísmico de estructuras que no satisfagan las condiciones de regularidad fijadas anteriormente, el factor reductivo Q se multiplica por 0.8 a fin de obtener las fuerzas sísmicas reducidas por ductilidad. Los desplazamientos laterales calculados teniendo en cuenta la reducción por ductilidad se multiplicara por el factor de comportamiento sísmico Q, para calcular efectos de segundo orden así como para verificar que la estructura no alcanza ninguno de los estados límite de servicio que se estipulan en la sección 3.4.6 de las Normas técnicas complementarias.



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ANÁLISIS SÍSMICO ESTATICO SIMPLIFICADO ⇒ Tabla de cálculo de Pesos de los Elementos Estructurales:

RESULTADO (KG) ELEMENTOS AREA

(m2) LONGITUD

(m) ALTURA

(m) PESOS (kg/m2) SISMO* CM + CV**

Planta Alta Block Hueco carga

(12×20×40) cm - - - - 57.84 2.92 280 47,289.98 47,289.98

Block Hueco Divisorio (12×20×40) cm - - - - 17.52 0.84 280 4,120.70 4,120.70

Losa Vigueta y Bovedilla H = 19 cm

Azotea pend. < 5% 49.36 - - - - - - - - 536

566 26,456.96 27,937.76

Losa Vigueta y Bovedilla H = 19 cm

Azotea pend. > 5% 35.15 - - - - - - - - 486

506 17,082.90 17,785.90

Losa maciza H=10cm (Zona de volado)

Azotea pend. > 5% 2.84 430

450 1,221.20 1,278.00

Losa maciza H=10cm (Zona de ventilación) Azotea pend. < 5%

4.95 480 510 2,376.00 2,524.50

Tinaco 1100 Lts. + Bases y soportes - - - - - - - - - - - - - - - - 1, 300.00 1, 300.00

Murete de Ventanas 8.01 280 2,242.80 2,242.80

Murete en fachada 18.05 280 5,054.00 5,054.00

Planta Baja Block Hueco carga

(12×20×40)cm - - - - 51.14 2.52 280 36,084.384 36,084.384

Losa Reticular H = 20 cm entrepiso 101.57 - - - - - - - - 510

590 51,800.70 59,926.30

Losa Reticular H = 20 cm (Garage)

Azotea pend. > 5% 36.86 - - - - - - - - 440

460 16,218.40 16,955.60

Block Hueco Divisorio (12×20×40) cm - - - - 2.50 2.10

280

1,470.00 1,470.00

Murete de Ventanas 9.55 280 2,674.00 2,674.00

∑suma

215,392.024

22

6,643.924

* Pesos con carga reducida para efectos de sismo ** Pesos para el cálculo del esfuerzo de diseño por carga muerta y carga viva.



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PESOS TOTALES Planta Alta:

ton77.14 05.136,77054,5300,1376,22.221,190.082,1796.456,262

98.289,47==++++++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ kgkgkgkgkgkgkgkg

Planta Baja:

116.07tonkg116,069.00 40.218,1670.800,512384.084,3680.242,270.120,4

298.289,47

==++⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ kgkgkgkgkgkg

Wt = 193.21 ton Según tabla 1.4 del Manual de Obras Civiles de la CFE para: Zona B, Terreno Tipo II, Muro de Piezas Huecas.

Cs = 0.18

⇒ Realizando el análisis en sísmico en dirección más desfavorable se tiene: NIVEL hi Wi Wihi fi Vi II 5.44 77.140 419.64 20.49 20.49 I 2.52 116.07 292.49 14.28 34.77 Σ=193.21 ton Σ=712.13 ton-m

hi)(Wihi Wi

WiCsfi ×=

∑∑ Vu = 34.77 × 1.1 = 38.247ton



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⇒ Muros en “ X” sentido más desfavorable:

No. Muros Longitud 3 0.70 m 2 2.75 m 2 0.75 m 2 0.35 m 1 1.45 m 1 0.60 m 1 1.85 m 1 0.40 m 1 1.35 m 1 3.50 m

∑ = 18.95 m Calculo del VCR Dirección X.

No.Muros li,( cm) F’i Fi No.muros ×L×Fi

Espesor (cm) t Fili (cm2)

3 70 0.14 0.1400 3 x 70 x 0.14 12.00 352.80 2 275 2.11 1.0000 2 x 275 x 1.00 12.00 6,600.00 2 75 0.16 0.1600 2x 75 x 0.16 12.00 288.00 2 35 0.034 0.0340 2x 35 x 0.034 12.00 28.56 1 145 0.59 0.5900 1x 145 x 0.59 12.00 1026.60 1 60 0.10 0.1000 1x 60 x0.10 12.00 72.00 1 185 0.95 0.9500 1x 185 x 0.95 12.00 2,109.00 1 40 0.045 0.0450 1x 40x0.045 12.00 21.60 1 135 0.51 0.5100 1x 135 x0.51 12.00 826.20 1 350 3.41 1.0000 1 x 350 x 1.00 12.00 4,200.00

Área Total = 15,524.76cm² Donde: t = Espesor del Muro e=12 cm MORTERO TIPO II V*= 2.5 Kg/cm2

1.0hli1.33Fi

2

≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

VCR= FR(0.50V*AT + 0.3P) ≤ 1.5FRV*AT

VCR = 0.70(0.50x2.5 kg/cm2x15,524.76cm2+0.3x83,858kg) ≤1.5x0.70x2.5kg/cm2x15,524.76cm2)

VCR = 31.19 ton ≤ 40.75 ton VCR = 31.19 ton < Vu = 38.247 ton

La Resistencia de la Mampostería No cumple con la NTC-96, bajo acciones sísmicas.



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*CALCULO DE RESISTENCIA A CORTANTE EN COLUMNA Y CASTILLO

EN PLANTA BAJA

Castillos K-2

ρ=0.00876 < 1.0

Vcr = 0.8x324 (0.2+30(0.00876))√160= 1,517.47 Kg

Vcr = 1,517.47 Kg x 4 = 6,069.88 Kg

Columna C-2

ρ=0.015 > 1.0

Vcr = 0.5x0.8x707x√160= 3,577.42 Kg

Vcr = 3,577.42 Kg = 3,577.42 Kg

SUMANDO LOS CORTANTES RESISTENTES SE TIENE: Cortante Resistente de muros 31,190.00 Kg Cortante Resistente de Castillo K-2 6,069.88 Kg Cortante Resistente en Columna C-2 3,577.42 Kg Vr TOTAL = 40,837.30 Kg

Vr TOTAL = 40,837.30 Kg > Vu = 38,247.00 Kg

SI PASA POR SISMO



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REVISIÓN DE MUROS A CARGAS VERTICALES

Revisión de muro extremo en planta baja (Eje H entre 8-13)

PLANTA BAJA



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PLANTA ALTA



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Tabla de cálculo de Pesos de los Elementos Estructurales:

ELEMENTOS AREA (m2)

LONGITUD (m)

ALTURA (m)

PESOS (kg/m2)

RESULTADO (KG)

Primer baja Muro Block Hueco carga

(12×20×40)cm - - - - 4.70 2.52 280 3,316.32

Reacción de Escalera 270

Planta alta Muro de Block Hueco Carga

(12 ×20×40)cm - - - - 4.70 2.52 280 3,316.32

Losa Vigueta y Bovedilla H = 19 cm Azotea V-1

2.6325 - - - - - - - - 566 1,489.995

Losa Vigueta y Bovedilla H = 19 cm Azotea V-2

4.9842 - - - - - - - - 566 2,821.06

Murete en fachada 4.70 0.63 280 829.08

∑=S 12,042.77Kg

⇒ Calculo de la Carga vertical Actuante:

Pu= P × F.c Pu =12,042.77×1.4 = 16,859.88kg.

DONDE: Pu= La carga vertical total actuante factorizada. Fc= Factor de carga, para estructura tipo “B” =1.4 P = La carga vertical total actuante nominal. ⇒ Cálculo de la Carga vertical resistente:

PR= FR ×FE×f*m × AT PR= 0.60 × 0.60 × 19 kg/cm2 × (470x12) cm2 = 38,577.60 kg

DONDE: PR = La carga vertical total resistente de diseño. FR = Se tomara como 0.6 para muros confinados o reforzados interiormente. (Sec. 3.3 o 3.4) F*m = La resistencia de diseño en compresión de la mampostería. FE = Factor de reducción por excentricidad y esbeltez. (Sec. 4.2.2 NTC-Mampostería). AT = Área de la sección transversal del muro.

PR > Pu SE ACEPTA



NGENIERIA



PLICADA

4) FORMULAS BÁSICAS EN EL DISEÑO DE ELEMENTOS

DE CONCRETO REFORZADO



NGENIERIA



PLICADA

FORMULAS BÁSICAS EN EL DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO

(TEORÍA PLÁSTICA)

bcdf"FMQ 2

R

= 2Q11q −−= fycf"qρ =

0.5q)cq(1f"FKu R −= , para vigas simplemente armadas.

0.5q)cq(1f"bdFM 2

RR −=

fycf'0.70ρmin = ;

6000fy4800

fyc"fρb +

=

b0.75ρρmax =

ρbdAs =

KubMud =

0.01ρ c*FdbF0.5V RCR >××××=

( ) 0.01ρ 30ρ0.20c*FdbFV RRC <+××××=

c*fdbF1.5V RCR1 ××××= Smáx. de estribos = d/2 para Vu ≤ Vcr1

c*fdbF2V R2CR ××××= Smáx. de estribos = d/4 para Vu ≥ Vcr1

Siempre que: Vu < Vcr2 CALCULO DE SEPARACIÓN DE ESTRIBOS:

( )b3.50fy Av F

VcVu Cos Sen dFy AvFS RR

×××

≤−

θ+θ××××=



NGENIERIA



PLICADA

5) ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS Y TRABE

DE CONCRETO T-4.



NGENIERIA



PLICADA

DISEÑO DE LOSA DE ENTREPISO

Descripción de la Losa: Losa Reticular H= 20.00 cm, Zona: “Cocina Desayunador” Colada monolíticamente con sus apoyos. F.c. = 1.4, Estructura del Grupo “B″ Tipo de Tablero: DE ESQUINA. Dos Lados Adyacentes Discontinuos

0.82m 4.45m 3.65

aam

2

1 ===

m = 0.82

Consultando las NTC-96, la tabla 4.1 Coeficientes Para tableros rectangulares:

TABLERO ESQUINA

NEGATIVO ENBORDES INTERIORES

BORDES DISCONTINUOSNEGATIVO EN

POSITIVO

CORTO 409.4

LARGO 387.2

CORTO 243.8

LARGO 218.8

CORTO 208

LARGO 139.6

DOS LADOS ADYACENTES DISCONTINUOS CONSTANTES f ’c = 200 kg/cm2

f ’’c = 136 kg/cm2

f *c = 160 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

H = 20.0 cm d = 17 cm b = 10 cm

0.00235kg/cm 4200

kg/cm 2000.70ρmin 2

2

==

0.0152kg/cm 4200 6000

4800kg/cm 4200

kg/cm 136ρb 22

2

=+

×=

ρmax = ( 0.75 )( 0.0152 ) = 0.0114



NGENIERIA



PLICADA

CARGA EQUIVALENTE EN LADO CORTO DEL TABLERO: 1) Pesos adicionales a la losa de entrepiso:

Longitud de muro: 3.65m Altura de muro: 3.98m Peso = (280 kg/m2)(3.65m)(3.98m)= 4,068kg Área de losa de azotea<5%: 0.62m2

Peso = (566kg/m2)(0.62m2)= 351 kg Área de losa de azotea>5%: 1.23m2

Peso = (506kg/m2)(1.23m2)= 622.38 kg Área de losa de azotea (losa maciza<5%): 1.05m2

Peso = (510kg/m2)(1.05m2)= 535.50 kg Área de la losa de entrepiso = 3.65m x 4.45m= 16.25m2

Factor de carga en lado Corto (para m=0.82) = 1.51

Carga equivalente = 22 22.51851.125.16

50.53538.622351068,4mKg

mkgkg

=×+++

CARGA EQUIVALENTE EN LADO LARGO DEL TABLERO:

2) Pesos adicionales a la losa de entrepiso:

Longitud de muro: 0.65m Altura de muro: 2.52m Peso = (280 kg/m2)(0.65m)(2.52m)=458.64 kg Área de losa de azotea<5%:2.19 m2 Peso = (566kg/m2)(2.19m2)= 1,240 kg Área de la losa de entrepiso = 3.65m x 4.45m= 16.25m2 Factor de carga en lado Largo (para m=0.82) = 1.69

Carga equivalente = 22 17769.125.16

240,164.458mKg

mkgkg

=×+

Carga de servicio total = 590 kg/m2 + 518.22kg/m2 + 177kg/m2 = 1,285.22kg/m2



NGENIERIA



PLICADA

CÁLCULO DEL PERALTE:

6.75cm 270

)365 445( 1.25 )445(365d' =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++×+

=

( ) 9.74cm kg/m22.285,1kg/cm 42000.600.034 cm75.6H 4 22 =×××=

defe= 17 cm, H= 20 cm

CALCULO DE MOMENTOS ÚLTIMOS: Momento Negativo Mu1 = 1×10-4 (409.4) (1,285.22 kg/m2) (3.65m)2 (1.4) (100 cm) (0.70) = 68,696.89 kg-cm

Momento Positivo

Mu2 = 1×10-4 (208) (1,285.22 kg/m2) (3.65m)2 (1.4) (100 cm) (0.70) = 34,902.18 kg-cm

DISEÑO POR FLEXIÓN Momento Negativo: Momento Positivo:

( )1942.0

kg/cm 1362cm 17cm 100.9

cm-kg 68,696.89 Q

2=

×××=

( )0986.0

kg/cm 136cm 17cm 100.9

cm-kg 34,902.18Q

22=

×××=

2179.00.1942) (211q =×−−= 0.10410.0986) (211q =×−−=

0071.02kg/cm 4200

2kg/cm 136 0.2179ρ =×= 0034.02kg/cm 4200

2kg/cm 136 0.1041ρ =×=

0114.0maxmin 0071.0 =<< ρρ 0114.00034.0 maxmin =<< ρρ

m/2cm21.1cm)17cm 0.0070)(10(As =×= mc /m58.0cm)17cm 0(0.0034)(1As 2=×=

2 Var. φ 83 ” 2 Var. φ 8

3 ”



NGENIERIA



PLICADA

REVISIÓN POR CORTANTE:

Vu= ( )

38kg8,1 70.01.151.4

45.465.31

kg/m 1,285.220.17m2

3.65m

6

2

=×××

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

VCR =0.5 × 0.8 × 10 cm × 17 cm × 2kg/cm 160 = 860.14kg

VCR = 860.14 kg < Vu = 1,838 kg NO PASA POR CORTANTE

Calculando la separación de estribos:

cm52.2214.8601,838

x2530x170.8x0.32x2S =−

= < cm01.373.5x10

x25300.8x2x0.32=

SOLUCIÓN ESTRIBOS ∅ 1 / 4 @ 20.00cm

CROQUIS DE ARMADO



NGENIERIA



PLICADA

DISEÑO DE LOSA DE AZOTEA Descripción de la Losa: Losa Reticular H= 20.00 cm, Zona: “Garage” Colada monolíticamente con sus apoyos. F.c. = 1.4, Estructura del Grupo “B″ Tipo de Tablero: COMBINADO.

TABLERO COMBINADO



POSITIVO

CORTO 441.40

LARGO

CORTO

LARGO 281.60

CORTO 468.20

LARGO 316.30

DOS LADOS CORTOS DISCONTINUOS

0.72m 6.63m 4.78

aam

2

1 ===

m = 0.72

Consultando las NTC-96, la tabla 4.1 Coeficientes Para tableros rectangulares:

CONSTANTES f ’c = 200 kg/cm2

f ’’c = 136 kg/cm2

f *c = 160 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

H = 20.0 cm d = 17 cm b = 10 cm

0.00235kg/cm 4200


2

==

0.0152kg/cm 4200 6000

4800kg/cm 4200

kg/cm 136ρb 22

2

=+

×=

ρmax = ( 0.75 )( 0.0152 ) = 0.0114



NGENIERIA



PLICADA

CÁLCULO DEL PERALTE:

9.51cm 270

)663 478( 1.25 )663(478d' =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++×+

=

( ) cm 61.10kg/m460kg/cm 42000.600.034 cm51.9H 4 22 =×××=

defe= 17 cm, H= 20 cm CALCULO DE MOMENTOS ÚLTIMOS: Momento Negativo Mu1 = 1×10-4 (441.40) (460 kg/m2) (4.78m)2 (1.4) (100 cm) (0.70) = 45,464.46kg-cm

Momento Positivo

Mu2 = 1×10-4 (468.20) (460kg/m2) (4.78m)2 (1.4) (100 cm) (0.70) = 48,224.87 kg-cm

DISEÑO POR FLEXIÓN Momento Negativo: Momento Positivo:

( )1285.0

kg/cm 1362cm 17cm 100.9

cm-kg 45,464.46 Q

2=

×××=

( )1363.0

kg/cm 136cm 17cm 100.9

cm-g48,224.87kQ

22=

×××=

1380.00.1285) (211q =×−−= 0.14710.1363) (211q =×−−=

0045.02kg/cm 4200

2kg/cm 136 0.1380ρ =×= 0048.02kg/cm 4200

2kg/cm 136 0.1471ρ =×=

0114.0maxmin 0045.0 =<< ρρ 0114.00048.0 maxmin =<< ρρ

m/2cm77.0cm)17cm 0.0045)(10(As =×= mc /m82.0cm)17cm 0(0.0048)(1As 2=×=

1 Var. φ” 83 ” 2 Var. φ 8

3 ”



NGENIERIA



PLICADA


Vu= ( )

1,010kg 70.01.151.4

63.678.41

kg/m 4600.17m2

4.78m

6

2

=×××

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

VCR =0.5 × 0.8 × 10 cm × 17 cm × 2kg/cm 160 = 860.14kg

VCR = 860.14 kg < Vu = 1,010 kg NO PASA POR CORTANTE

Calculando la separación de estribos:

cm14714.8601,010

x2530x170.8x0.32x2S =−

= < cm01.373.5x10

x25300.8x2x0.32=

SOLUCIÓN E ∅ ¼” @ 20cm

CROQUIS DE ARMADO



NGENIERIA



PLICADA

ANALISIS Y DISEÑO DE LOSAS

DISEÑO DE LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA EN AZOTEA

PEND. <5% (H = 19CM, V-1)

Descripción de la Losa: Losa Vigueta-Bovedilla b=12cm H= 19.0 cm, F.c. = 1.4, Estructura del Grupo “B″

CONSTANTES f ’c = 200 kg/cm2 f ’’c = 136 kg/cm2

f *c = 160 kg/cm2

Fy = 6000 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

0.00164kg/cm 6000


2

==

0.009064kg/cm 6000 6000

4800kg/cm 6000

kg/cm 136ρb 22

2

=+

×=

ρmax = ( 0.75 )( 0.009064 ) = 0.0068



NGENIERIA



PLICADA

MODELO DE ANALISIS

( ) ( )

( ) ( ) WsxSL

LxSxWsw

mKgWsSxLAt

DondeL

AtxWsw

==

=

=

=

2/)()(

:

50.0240

3845 4

max

+=∆

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆

LEI

wlx

permisible

Análisis de vigueta V-1 L = 2.85m Ws = 566.00 Kg/m2 CALCULO DE MOMENTO ÚLTIMO MU: ( )

cmg56,317.35km563.1735Kgx1.48

5396.20x2.8x1.48

wlMu

396.20kg/m0.70m)x(566kg/mw22

2

−=−=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

== MOMENTO RESISTENTE (MR) DE LA VIGUETA ARMEX: Área de acero inferior de vigueta = 2 Ø 3/16” 0.36cm2 Fy = 6000 Kg/cm2

p = 0.00187512x160.36

=

q = 0.08272136

6000 x 0.001875= MRESISTENTE = 29,817.326 Kg-cm


INGENIERIA ESTRUCTURAL APLICADA ING. NEPHTALI RILEY BARRIOS




PLICADA

STRUCTURAL

NGENIERIA

( )

cm

xcm

Como Mu > MR se necesita calculo de acero adicional. DIFERENCIA DE MOMENTOS MEXC. MDIF. =56, 317.35 – 29,817.326 = 26,500 Kg-cm Calculo de refuerzo para vigueta V-1 Mu = 26,500 Kg-cm Q=0.07047 q = 0.07315 p =0.00237 As = 0.46cm2

Se proponen 1 Ø3/8” Para refuerzo inferior

CALCULO DE MOMENTO RESISTENTE (MR) TOTAL DE VIGUETA

P

cmcmxA

permisible

real

real

69.150.0240285

67,381.31

0.199;q ;0045.01612

86.0

86.036.06000420071.0

2

22

=+=

=

==⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

Mr

∆

POR LO TANTO:

MR > MU

PASA OK


NGENIERIA



PLICADA

cm

cmx

xx

permisible 69.150.0240285

25.0)6859(198000

)285(962.3384

5 4

max

=+=∆

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆

REVISIÓN POR CORTANTE: CORTANTE ÚLTIMO

Vu = x1.42

2.85m x 396.20Kg/m =790.42Kg

CORTANTE RESISTENTE Conversión de esfuerzo de fluencia de acero

As= Kg/cm 6000

)Kg/cm (4200 0.71cm2

22

= 0.497 cm2

Asreal = 0.497 + 0.36 = 0.86 cm2

pREAL = 12x160.86 =0.0045 VCR = 0.8 x 12 x 16 x √160 x (0.2+ 30(0.0045)

VCR =650 Kg

24.76cm3.5x12

x50000.8x2x0.13S

168cm650790.42

)Con45ºSen45ºx5000x16x(0.8x2x0.13S

==

=−

+=

Como la separación no es considerable, Por lo tanto:

Vcr = Vu Pasa por Cortante

NOTA: “Ver croquis de armados estructurales de vigueta V-1” CALCULO DE DEFLEXIÓN MÁXIMA:

∆permisible > ∆maxima

PASA OK



NGENIERIA



PLICADA



PEND. >5%(H = 19CM, V-2)



f *c = 160 kg/cm2

Fy = 6000 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

0.00164kg/cm 6000


2

==

0.009064kg/cm 6000 6000

4800kg/cm 6000

kg/cm 136ρb 22

2

=+

×=

ρmax = (0.75) (0.009064) = 0.0068



NGENIERIA



PLICADA

MODELO DE ANALISIS

( ) ( )

( ) ( ) WsxSL

LxSxWsw

mKgWsSxLAt

DondeL

AtxWsw

==

=

=

=

2/)()(

:

50.0240

3845 4

max

+=∆

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆

LEI

wlx

permisible

ANÁLISIS DE VIGUETA V-2 L = 3.65m Ws = 506.00 Kg/m2 CALCULO DE MOMENTO ÚLTIMO MU:

( )

cm82,600kgm826Kgx1.48

354.2x3.65x1.48

wlMu

354.2kg/m0.70m)x(506kg/mw22

2

−=−=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=


p = 0.00187512x160.36

=

q = 0.08272136







PLICADA

STRUCTURAL

NGENIERIA

( )

cm

xcmP

cmcmxxA

permisible

real

real

03.250.0240365

Como Mu > MR se necesita calculo de acero adicional. DIFERENCIA DE MOMENTOS MEXC. MDIF. = 82,600 – 29,817.326 = 52,782.674 Kg-cm Calculo de refuerzo para vigueta V-2 Mu = 52,782.674 Kg-cm Q=0.14 q = 0.15 p =0.0049 As = 0.94 cm2

Se proponen 2 Ø3/8”

Para refuerzo inferior


99,273.21Mr =

0.313;q ;0071.01612

354.1

354.136.06000420071.02

2

22

=+=∆

==⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

Por lo tanto:

Mr > Mu Pasa Ok


NGENIERIA



PLICADA

cm

cmx

xx


60.0)6859(198000

)365(542.3384

5 4

max

=+=∆

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆


CORTANTE ÚLTIMO

Vu = x1.42

3.65m x Kg/m 354.2 =905 Kg


As= Kg/cm 6000

)Kg/cm (4200 0.71cm x 22

22

= 0.994 cm2

Asreal = 0.994 + 0.36 = 1.354 cm2

pREAL = 12x161.354 =0.0071 VCR = 0.8 x 12 x 16 x √160 x (0.2+ 30(0.0071)

VCR =802.48 Kg

24.76cm3.5x12

x50000.8x2x0.13S

229cm802.48kg905kg


==

=−

+=

Como la separacion no es considerable, Por lo tanto:

Vcr = Vu Pasa por Cortante NOTA: “Ver croquis de armados estructurales de vigueta V-2”

CALCULO DE DEFLEXIÓN MÁXIMA:


PASA



NGENIERIA



PLICADA



PEND. < 5% (H = 19CM, V-2)



f *c = 160 kg/cm2

Fy = 6000 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

0.00164kg/cm 6000


2

==

0.009064kg/cm 6000 6000

4800kg/cm 6000

kg/cm 136ρb 22

2

=+

×=

ρmax = (0.75 )(0.009064) = 0.0068



NGENIERIA



PLICADA

MODELO DE ANALISIS

( ) ( )

( ) ( ) WsxSL

LxSxWsw

mKgWsSxLAt

DondeL

AtxWsw

==

=

=

=

2/)()(

:

50.0240

3845 4

max

+=∆

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆

LEI

wlx

permisible

ANÁLISIS DE VIGUETA V-2 L = 3.85m Ws = 566.00 Kg/m2 CALCULO DE MOMENTO ÚLTIMO MU:

( )

cm102,772kgm1027.72Kgx1.48

396.2x3.85x1.48

wlMu

396.20kg/m0.70m)x(566kg/mw22

2

−=−=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=


p = 0.00187512x160.36

=

q = 0.08272136


Como Mu > MR se necesita calculo de acero adicional.






PLICADA

STRUCTURAL

NGENIERIA

( )

cm

xcm

DIFERENCIA DE MOMENTOS MEXC. MDIF. = 102,772 – 29,817.326 = 72,954.674 Kg-cm Calculo de refuerzo para vigueta V-2 Mu = 72,954.674 Kg-cm Q=0.1940 q = 0.22 p =0.007123 As = 1.37 cm2

Se proponen 2 Ø3/8”

Para refuerzo inferior


P

cmcmxxA

permisible

real

real

10.250.0240385

99,273.21

0.313;q ;0071.01612

354.1

354.136.06000420071.02

2

22

=+=

=

==⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

Mr

∆

Por lo tanto:

Mr > Mu Pasa Ok


NGENIERIA



PLICADA

cm

cmx

xx


83.0)6859(198000

)385(962.3384

5 4

max

=+=∆

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆


CORTANTE ÚLTIMO

Vu= x1.42

3.85m x Kg/m 396.20 =1,068 Kg


As= Kg/cm 6000

)Kg/cm (4200 0.71cm x 22

22

= 0.994cm2

Asreal = 0.994 + 0.36 = 1.354 cm2

pREAL = =12x161.354 0.0071 VCR = 0.8 x 12 x 16 x √160 x 0.2+ 30(0.0071)

VCR =802.48kg

24.76cm3.5x12

x50000.8x2x0.13S

88.63cm802.48kg1,068kg


==

=−

+=

Como la separacion no es considerable, Por lo tanto:

Vcr = Vu Pasa por Cortante

NOTA: “Ver croquis de armados estructurales de vigueta V-2” CALCULO DE DEFLEXIÓN MÁXIMA:


PASA



NGENIERIA


PLICADA

DISEÑO DE TRABE DE CONCRETO T-4 (INVERTIDA)

DEL EJE “3” ENTRE “C” Y “G” DATOS DE ANÁLISIS Estructura del grupo ’’B’’ f.c = 1.4 ( cm + cv ) f ’c = 200kg/cm2 f ’’c= 136kg/cm2

f *c= 160kg/cm2 F y = 4200kg/cm2 H = 41cm d = 38cm b = 12cm A continuación se presentan los elementos mecánicos obtenidos del análisis de la trabe modelada con dos apoyos, en la cual se idealizan los pesos transmitidos sobre su longitud como cargas uniformemente distribuidas, combinando la carga muerta, carga viva y el peso propio de la trabe.. DISEÑO POR FLEXIÓN

m-4.29tonx1.48

2)(3.60m)(1.89ton/m

Mu x1.48

2W.L

Mu ===

ton 4.763x1.42

0m)ton/m)(3.6 (1.89Vu x1.42

W.LVu ===

Mu = 429,000 kg-cm (Momento máximo inferior en el centro) Vu = 4,763 kg (Cortante máximo en los apoyos)

( )2022.0

136kg/cmcm 38cm120.9cm-429,000kgQ 22 =×××

=

0.230.2022) (211q =×−−=

0.0075kg/cm 4200

kg/cm 136 0.23ρ 2

2

=×=

"2/13/cm42.3cm)382cm(0.0075)(1As 2 φ⇒=×= m "8/32/cm07.1cm)3812cm(0.00235)(Asmin 2 φ⇒=×= m
SOLUCION: 3φ 1/2" Corridas (inferior)
2φ 3/8” Corridas (superior)
PRIVADA LAS GARZAS EDIF J-101 COL. INDECO.
VILLAHERMOSA, TAB., TEL Y FAX (93) 532139 e-mail [email protected]


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PLICADA

REVISIÓN POR CORTANTE: ρreal = 3x1.27 / 12cmx38cm=0.0084 <0.01 Vu = 4,763 kg (Cortante último mayor en los apoyos) Vcr = 0.8 × 12 cm × 38 cm × 2kg/cm 160 x ((0.20+30(0.0084) = 2,086Kg

Vcr < Vu Por lo tanto Necesita calculo de Estribos

S = cmkgkg

cmcmkgcm 18086,2763,4

38/253032.020.8 22

=−

××××

SOL: Eφ1/4”@15cm en extremos de claro(L/4) SOL: Eφ1/4”@20cm en centro de claro

CROQUIS DE ARMADO:



NGENIERIA



PLICADA

6).- ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIÓN:

Calculo del esfuerzo de diseño (σu). Análisis y diseño de losa de cimentación Calculo del esfuerzo real (σt) Análisis y diseño de contratrabe CT-3 Diseño de trabe de Liga TL



NGENIERIA



PLICADA

ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACION ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACION

Peso Total ( en ambas plantas) Peso Total ( en ambas plantas)

∑ P =218.166Ton (CM+CV) ∑ P =218.166Ton (CM+CV)

ESFUERZO DEL TERRENO (CM + CV) ESFUERZO DEL TERRENO (CM + CV)

2

2REAL ton/m26.2(1.15)m 111.1321

218.166tonσ ==

σt = 5.00 ton/m2

REALt σσ >

22CVCM 5ton/m7.2(1.4)

m 111.1321 ton218.166σu ==+

CALCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO: Mvol. = (20.49ton x 5.44m) + (14.28ton x 2.52m)= 147.45ton-m

Mvol = 147.45 Ton - m Momento de inercia Iy =602.3301 m 4 c=6.00m.

3.73ton/m2

0.79 ton/m2

3.776 ton/m2

0.542 ton/m2

42SISMOt 602.3301m00.6m- ton147.45

m 111.1321 ton(1.15)218.166σ m×

±=

[ ] =⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ×

±= 1.1m 602.3301

00.6m-147.45tonm 111.1321

ton218.166σu 42SISMOm

σt >σsismo



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PLICADA

NOTA IMPORTANTE: Para efecto de diseño de la losa de cimentación y sus componentes se tomará un esfuerzo promedio de 2.16ton/m2; dicho esfuerzo es calculado con los esfuerzos de diseño por sismo mínimos y máximos calculados anteriormente. Dominando el estado de CM+CV con un valor de 2.75 ton/m2.

DISEÑO DE LOSA DE CIMENTACION DESCRIPCIÓN DE LA LOSA: Losa de concreto H= 11.00 cm, Colada monolíticamente con sus apoyos. σu= 2,750 kg/m2, estructura del Grupo “B″, Tipo de tablero: De esquina

m =3.50/4.30m

m =0.81 Consultando las NTC-96, la tabla 4.1 Coeficientes para tableros rectangulares:

TABLERO ESQUINA



POSITIVO

CORTO 414.2

LARGO 390.6

CORTO 246.9

LARGO 220.4

CORTO 212

LARGO 139.8

OS LADOS ADYACENTES DISCONTINUOSD


f *c = 160 kg/cm2

Fy =5000 kg/cm2

H = 11.0 cm d = 8.0 cm b = 100.0 cm



NGENIERIA



PLICADA

0.00197kg/cm 5000


2

==

0.0119kg/cm 5000 6000

4800kg/cm 5000

kg/cm 136ρb 22

2=

+×=

ρmax = ( 0.75 )( 0.0119 ) = 0.0089 CÁLCULO DEL PERALTE:

cm50.6270

cm 780 1.25 ) cm350cm (430d' =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +×+

=

( ) cm 89.10kg/m965,1kg/cm 50000.600.034 cm50.6H 4 22

min =×××=

∴defe= 8 cm, H= 11cm. CÁLCULO DEL MOMENTO RESISTENTE DE LA MALLA ELECTROSOLDADA 6X6-4/4: As=1.68cm2

p=1.68cm2/ (100cmx8.0cm) = 0.0021 q=0.0021(5000kg/cm2)/136 kg/cm2=0.07720 MR=0.9(136 kg/cm2)(100cm)(8.0cm)2(0.07720)(1-0.5x0.07720)= 58,141.042 kg-cm

CALCULO DE MOMENTOS ACTUANTES EN LA LOSA DE CIMENTACION: Negativos: Mu1 = 1×10-4 (414.2) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 139,533.625 kg-cm Mu2 = 1×10-4 (390.6) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 131,583.375 kg-cm Mu3 = 1×10-4 (246.9) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 83,174.437 kg-cm Mu4 = 1×10-4 (220.4) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 74,247.250 kg-cm Positivos: Mu5 = 1×10-4 (212.0) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 71,417.50 kg-cm Mu6 = 1×10-4 (139.8) (2750 kg/m2) (3.50m)2 (100) = 47,095.125 kg-cm



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PLICADA

MOMENTOS EXCEDENTES Negativos: ME1 = 139,533.625 kg-cm – 58,141.042kg-cm = 81,392.583 kg-cm ME2 = 131,583.375 kg-cm – 58,141.042 kg-cm = 73,442.333 kg-cm ME3 = 83,174.437kg-cm – 58,141.042 kg-cm = 25,033.395 kg-cm Positivo: ME5 = 71,417.50kg-cm – 58,141.042 kg-cm = 13,276.458kg-cm Proponiendo b=100cm d=8cm H=11cm ME1 = Q =0.1039 q = 0.1100 p = 0.0036 As = 2.88 cm2 φ 3/8” @ 24 cm ME2 = Q =0.0937 q = 0.0986 p = 0.0032 As = 2.56 cm2 φ 3/8” @ 28 cm ME3 = Q =0.0320 q = 0.0325 p = 0.00105 As = 0.84 cm2 φ 3/8” @ 85 cm ME5 = Q =0.0170 q = 0.0171 p = 0.00055 As = 0.44 cm2 φ 3/8” @ 161cm Nota: Para absorber el área de acero restante en los momentos negativos se adicionarán bastones de diam. 3/8”@20cm en los bordes interiores. REVISANDO EL CÁLCULO TENEMOS: REVISIÓN POR CORTANTE:

Vu= ( )

26

2

kg/cm45.48 x 100 / kg558,3

4.30m3.50m1

kg/m 2,7500.08m2

3.50m

==

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

VCR =0.5 × 0.8 × 2kg/cm 160 = 5.06 kg / cm2

VCR > Vu

PASA POR CORTANTE



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PLICADA

CROQUIS DE ARMADO:

Fatiga máxima suministrada al suelo. Peso Propio de la Cimentación: Carga Actuante = = 218.166 ton Plantilla = (0.04 m)(111.1321m2)(2.0 ton/m³) = 8.8905 ton Losa de cimentación = (0.11m)(111.1321m2)(2.4 ton/m³) = 29.338 ton Cadena rigidizante = (0.18 m)(0.22m)(76.57m)(2.4 ton/m2) = 7.2772 ton Contratrabe CT-3 = (0.34 m)(0.20m)(8.00m)(2.4 ton/m2) = 1.3056 ton Contratrabe CT-1, 2 = (0.22 m)(0.18m)(6.40m)(2.4 ton/m2) = 0.6082 ton Peso Propio Real = 265.59 ton

Carga viva + Carga muerta

σtreal = 2.39 ton/m2 < σt = 5.00 ton/m2



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PRIVADA LAS GARZAS EDVILLAHERMOSA, TAB., TEL

PLICADA

DISEÑO DE CONTRATRABE CT – 3

DATOS DE ANALISIS Estructura del grupo: ’’B’’ f’c = 200 kg/cm2 f’’c = 136 kg/cm2

f*c= 160 kg/cm2

Fy = 4200 kg/cm2

H = 45 cm d = 41 cm b = 20 cm

0.00235kg/cm 4200


2

==

0.0152kg/cm 00426000

kg/cm 4800kg/cm 4200

kg/cm 136ρb 2

2

2

2

=+

×=

ρmax = (0.75) (0.0152) = 0.0114 DISEÑO POR FLEXIÓN

Mumax = cm-,281,600kg11008

m00.4 6,408kg/m 2

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ × x (superior en el centro)

( )0.31

2136kg/cm2cm 41cm200.9

cm-kg 1,281,600Q =×××

=

0.380.31) (211q =×−−=

pmax0.01230kg/cm 4200

kg/cm 136 0.38ρ 2

2

>=×=

m/cm08.10cm)41 cm 20(0.01230)(As 2=×=

m/cm93.1cm)41 cm 20(0.00235)(Asmin 2=×=

e-mail riley@prod

SOLUCION:

Acero Inferior 2 φ 1/2" (Corridas) Acero Superior 5 φ 5/8" (Corridas)

IF J-101 COL. INDECO. Y FAX (93) 532139

igy.net.mx


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PLICADA

REVISIÓN POR CORTANTE.

Vumax = 2,816kg12

m4 kg/m 6,408=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ × (en los extremos)

Preal >0.01 Vcr = 0.5 × 0.8 x 20 cm × 41 cm × 2kg/cm 160 = 4,149.20 < Vu VCR1=1.5 x 0.8 x 20 x 41x 160 = 12,447.60 kg VCR2=2 x 0.8 x 20 x 41x 160 = 16,596.80 kg Cálculo de la separación de estribos φ 3/8"

S= cmkgkg

cmcmkgcm 57.2220.149,4816,12

41/420071.020.8 22

=−

××××

SOLUCION:

Estribos φ 3/8" @ 15cm en los apoyos (L/4) Estribos φ 3/8" @ 20cm en el centro

CROQUIS DE ARMADO:



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PLICADA

DISEÑO DE TRABE DE LIGA TL DATOS DE ANÁLISIS Estructura del grupo: “B’’ f.c = 1.4 (cm + cv) f ’c = 200kg/cm2 f ’’c= 136kg/cm2

f *c= 160kg/cm2 Fy = 4200kg/cm2

H = 33cm d = 29cm b = 20.0cm Armado por especificación ρmin =0.00235 Asmin = 0.00235 x 20cm x 41cm = 1.93 cm2 SOLUCION:

Acero Superior 2 φ 1/2" (Corridas) Acero Inferior 2 φ 1/2" (Corridas)

SOLUCIÓN ESTRIBOS φ 1/4” @ 15cm

CROQUIS DE ARMADO:



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PLICADA

7) BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.



NGENIERIA



PLICADA

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.

- Reglamento de Construcciones de Tabasco Vigente 5 Febrero de 1996. - Normas Técnicas Complementarias NTC-96 Para:

-Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto Armado. -Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería. -Diseño Sísmico.

- Manual de Diseño de Obras Civiles, Sección Estructuras C.1.3 - Manual de Diseño Sísmico para Edificios. E. Bazan y R. Meli Piralla. Editorial Limusa. - Ingeniería de Cimentaciones. Ralph Pec, Edit. Limusa. - Cimentaciones Superficiales. Carlos Magdaleno. - Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Carlos Crespo Villalaz. - Aspectos Fundamentales de Concreto Reforzado. Cuevas -Robles. Edit. Limusa. - Comentarios y Ejemplos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y

Construcción de Estructuras de Mampostería, DDF No. Es-4, Enero De 1992. Series del Instituto de Ingeniería. - Modalidades de Refuerzo para Mejorar el Comportamiento Sísmico de Muros de

Mampostería. O. Hernández B. y R. Meli Piralla. Investigaciones Del Instituto de Ingeniería de la UNAM. - Reparaciones de Estructuras de Concreto y Mampostería. Jesús Iglesias, Francisco Robles, José De La Cera y Oscar M. González C. Ingeniería Sísmica 1 de la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Azcapotzalco.


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Memoria de Calculo de Casa