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PRE DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES CONCRETO ARMADO
ESTRUCTURAS –I
NOMBRE: JEAN CARLOS VASQUEZ SANTOS
DOCENTE: JORGE BERRIOS MANZURE
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 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.
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
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
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/