PRE DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS

ESTRUCTURALES CONCRETO ARMADO

ESTRUCTURAS –I

NOMBRE: JEAN CARLOS VASQUEZ SANTOS

DOCENTE: JORGE BERRIOS MANZUR

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA -FAU

Una de las grandes inquietudes que los arquitectos diseñadores de edificios y los

constructores deben resolver al inicio de los proyectos está ligada al tamaño de los

elementos estructurales a utilizar.

Esto tiene incidencia tanto en el proyecto arquitectónico (espacios arquitectónicos

afectados, altura del edificio, etc.) como en la evaluación de costos preliminar que

determina la viabilidad del proyecto ante un estudio de prefactibilidad.

Existen muchos mecanismos para determinar preliminarmente las dimensiones de

los elementos estructurales de una edificación. Este artículo se centrará en el caso de

pórticos de concreto reforzado y acero en edificios de pequeña y mediana altura y

con luces que en general no deben superar los 8.0 o 9.0 metros. Evidentemente en el

caso de grandes luces o edificios en altura o en general de estructuras cuya

configuración o uso difiera de las edificaciones normales no podrán aplicarse los

criterios que aquí se enuncian

INTRODUCCION

PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA AISLADA

PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS AISLADAS

Para el dimensionamiento de la zapata necesitaremos los siguientes datos de partida:•El axil característico (Nk) o el aproximado que proviene del pilar.El axil aproximado es una estimación de carga que utilizaremos cuando no conozcamos el Nk que atraviesa el pilar. Para obtener este dato lo que haremos en edificación será aplicar la siguiente fórmula:Nk = 1,2(carga sin mayorar x dimensión del pilar x número de plantas de la edificación).El 20% por el que multiplicamos toda la fórmula no es más que una estimación del peso propio de la zapata y el peso de las tierras que habrá sobre ella.•Diámetro de la armadura longitudinal del pilar.•Dimensión del pilar (a x b)

En caso de no conocer dicha dimensión,

estimamos un pilar de 4ox4ocm.

Tensión admisible del terreno. (Tadm)

Este dato no puede ser ni aproximado ni

estimado, debe provenir de un informe

geotécnico realizado a mayor o menor escala en

el solar donde vaya a situarse la edificación.

Con todos estos datos en nuestro poder,

podemos proceder al dimensionamiento de los

diferentes elementos de la cimentación aislada,

teniendo sumo cuidado con las unidades que

utilizamos para no obtener resultados erróneos:

Área de la zapata (A)

Podemos considerar que nuestra zapata es cuadrada

(a2) o bien es rectangular y existe una relación entre sus

lados. P.ej: a=2b

En cualquier caso debemos aplicar la siguiente fórmula

para conocer el área: A = Nk/Tadm

Canto de la zapata (h)

Supondremos un zapata rígida, de tal modo que el vuelo

(V) debe ser mayor que el doble del canto (h): Vmáx<2h.

De ahí despejamos: h>V/2.

Deberemos elegir de entre los tres posibles valores del

valor de (h) el más restrictivo:

25cm (h mínimo)

h >V/2

h>15 x Φ2 + 10cm. Estos 10cm se los añadimos por

recubrimiento y montaje.

Armado de la zapata (As)

Tomaremos como válidas las siguientes premisas:

Se dispondrá parrilla de armado en la parte inferior

de la zapata.

Se realizarán patillas de una longitud mínima igual al

diámetro del Φ que se coloque en centímetros. P.ej:

Φ16 = patilla>16cm

No será necesario colocar armadura en la cara

superior de la zapata.

Comprobar siempre la cuantía mínima de armado (1-

2‰).

Para conocer el armado (As) necesitamos saber

previamente el momento de cálculo por metro lineal

(Md): Md = 1.5Tadm(A/8)

Conocido Md, no tenemos más que aplicar la

siguiente fórmula para saber el armado necesario: As

= 10Md/0,8hfyd.

PREDIMENSIONAMIENTO DE CIMIENTO CORRIDO

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Columna de concreto armado Las columnas de concreto

armado pueden ser de tres tipos que son:

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Programado por JIMMY CASTILLO LIRA

Predimensionamiento de columnas

Según el libro "Diseño en concreto armado" del ing. Roberto Morales Morales

Paso 1: información:

seleccionar:

La columna esta en: Primeros pisos (P) ? P

Ultimos pisos (U) ?

Cual es la ubicación de la columna: interna (I) ? seleccionar:

extrema (EX) ? I

esquinada (ES) ?

Paso 2: Calculo del peso sobre la columna:

Area tributaria 20 m2

Carga por piso 1000 kg

N° de pisos 3

Peso sobre la columna (P)= 60000 kg

paso3: bxD= K n

Columna interior

Primeros Pisos

P 60000 Kg. Columna interior

F'c 210 Kg/cm2 4 últimos pisos

K 1,1 Columnas extremas de

n 0,3 pórticos interiores

Area col. 1047,619 cm2 Columnas

de esquina

b 30 cm

D 34,92063 cm

DIMENSIONES A USAR:

b= 30 cm D= 35

D= 35 cm

Area col. 1050 cm2 b= 30

1,5 0,2

TIPO DE COLUMNA

1,1 0,3

1,1 0,25

1,25 0,25

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

LAS VIGAS:

1er criterio:

Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de:

L/10 a L/12 de la luz libre, incluyéndose el espesor de la losa del techo.

Según la Norma Peruana de Concreto Armado, las vigas deben tener un ancho mínimo de 25 cm cuando éstas

forman parte de pórticos o elementos sismorresistentes. En el caso de no formar pórticos se puede tener un

ancho menor (15 o 20 cm)

Teniendo en cuenta las dimensiones usuales de vigas

Luces ≤ 5,5mts 25x30, 30x50cms

Luces ≤ 6,5mts 25x60, 30x60, 40x60cms

Luces ≤ 7,5mts 25x70, 30x70, 40x70, 50x70cms

Luces ≤ 8,5mts 30x75, 40x75, 30x80, 40x80cms

Luces ≤ 9,5mts 30x85, 30x90, 40x85, 40x90cms

CURSO: DIBUJO DE ESTRUCTURAS TEMA VI: PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS Y VIGAS Ing. PATRICK K. AMBROCIO B.

2do criterio:

Se dimensionan considerando la sobre carga actuante sobre ella y con un peraltes según la luz libre.

i. VIGAS PRINCIPALES

S/C Kg/m2 α (Alfa)

200 12.00 300 11.00 500 10.00 750 9.00

1000 8.00

Donde el peralte será: h (Peralte) = 𝐿

𝛂;

El ancho de la viga se define según los siguientes criterios:

- b (ancho de la viga) = ℎ

𝟐

- b = 𝑎 ℎ𝑜 𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜

𝟐𝟎

- dónde: b como mínimo deberá ser 0.25 m

-

ii. VIGAS SECUNDARIAS

S/C Kg/m2 β (Beta) 250 13 400 12

500 11 750 10

1000 9

Donde el peralte será: h (Peralte) = 𝐿

𝛃

El ancho de la viga se define según los siguientes criterios:

- b (ancho de la viga) = ℎ

𝟐

- dónde: b como mínimo deberá ser 0.25 m

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA

ALIGERADO:

Las losas son los elementos encargados de recibir las cargas de gravedad

y transmitirlas a las vigas, también tienen la función de diafragma rígido

que conecta los elementos estructurales garantizando un

desplazamiento compatible.

Peso de aligerado según espesor t(cm)

Losa h=cm. Peso de losaKg./m2

17 280

20 300

25 350

30 420

Para el dimensionamiento de los peraltes de las losas se

consideras los siguientes criterios.

1er criterio:

Donde “h” es la altura o espesor total de la losa aligerada y por

lo tanto incluye los 5 cm de losa superior y el espesor del

ladrillo de techo; los ladrillos serán de 12, 15, 20 y 25 cm

respectivamente. Estos criterios son válidos para aligerados

armados en una dirección en donde la sobrecarga máxima esté

en el orden de 300 a 350 Kg/m2

Usar: h = L/25 (h= peralte de la losa)

h = 17cms Luces menores de 4mts

h = 20cms Luces comprendidas entre 4 y 5,5mts

h = 25cms Luces comprendidas entre 5 y 6,5mts

h = 30cms Luces comprendidas entre 6 y 7,5mts

2do criterio:

Considerando la Sobre carga que actúa sobre la losa:

S/C:Kg/m2 150 200 250 300 350 400 450 500 Peralte ”h” L/30 L/28 L/26 L/24 L/22 L/21 L/20 L/19

La importancia de determinar preliminarmente las posibles dimensiones de una estructura

radica fundamentalmente en dos aspectos:

Prever desde el proyecto arquitectónico los espacios adecuados para los elementos

estructurales y lograr una valoración preliminar muy ajustada de las cantidades de obra

estructural, dato importantísimo para realizar los estudios de prefactibilidad y factibilidad

del proyecto.

CONCLUSION

• http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456

789/4542/POMEZ_DAVID_TECHADO_OFICINAS.pdf?seq

uence• https://www.academia.edu/4580090/DISE%C3%91O_DE_ZA

PATAS_AISLADAS._ISOLATED_FOOTINGS_DESIGN

• predimensionamientodeelementosestructurales-

150105231054-conversion-gate02.pdf

BIBLIOGRAFIA

• http://civilgeeks.com/2014/01/19/manual-de-diseno-de-

columnas-de-concreto-de-armado/

• http://civilgeeks.com/2014/01/17/manual-de-diseno-de-vigas-

de-concreto-armado/