ESCALONADO CORREGIDO 222

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diseño estructural

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  • Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann FIAG - ESIC

    Concreto Armado I Ing. Edgar Chura A. Pgina 1

    ANALISIS Y

    DISEO

    ESTRUCTURAL

    DE UN

    EDIFICIO DE

    3 PISOS

  • Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann FIAG - ESIC

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    1) OBJETIVOS

    A) GENERALES:

    Realizar el anlisis estructural de un edificio de 3 niveles, usando

    el reglamento nacional de edificaciones y las normas vigentes.

    Disear los elementos estructurales (vigas, columnas y losa)

    especificados en el plano tomando en cuenta las recomendaciones

    del reglamento nacional de edificaciones y la norma ACI 318.

    Utilizar software para el anlisis estructural de los prticos,

    programas como SAP2000, FTOOL, ETABS, Excel, etc.

    B) ESPECIFICOS:

    Pre dimensionar los elementos estructurales y hacer el respectivo

    metrado de cargas.

    Aplicar para el anlisis, alguno de los mtodos estructurales

    enseados en el trascurso de la carrera.

    Calcular los diagramas de envolventes de momentos flectores y

    fuerza cortante, tomando en cuenta el juego de sobre cargas.

    Disear los elementos estructurales por flexin, fuerza cortante y

    por adherencia y anclaje.

    Hacer el detalle de diseo a escala.

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    DESCRIPCION

    DEL

    PROYECTO

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    2) MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO

    PROYECTO : Anlisis y Diseo estructural de un edificio de Concreto

    Armado de 3 niveles.

    UBICACIN : Distrito : Tacna

    Provincia : Tacna

    Regin : Tacna

    2.1.- Antecedentes

    La edificacin consta de 3 plantas, y una azotea, todos los niveles estn

    destinadas para oficina de una entidad prestadora de servicio de agua

    potable.

    2.2.-Generalidades

    - Dimensiones

    Permetro : 57 m

    rea : 203 m2

    - condiciones

    Las condiciones en este local para el uso de oficinas sern adecuadas,

    acondicionada segn el reglamento nacional de edificaciones para su

    debido uso.

    2.3- Descripcin del proyecto

    Para el anlisis y diseo estructural de la edificacin que est destinada para

    oficinas de una entidad presenta las siguientes cargas de acuerdo a las

    normas peruanas de estructuras E -20.

    CARGA MUERTA

    Piso terminado :100kg/m2

    Cielo raso : 20 kg/m2

    Tabiquera repartida :120 kg/m2

    Peso de la losa aligerada (h=0.20) :300kg/m2

    Peso del concreto :2400kg/m3

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    CARGA VIVA

    Sobre carga en azotea :150 kg/m2

    Sobre carga en las oficinas : 250 kg/m2

    Sobre carga en escaleras : 400 kg/m2

    3) CONFIGURACION ESTRUCTURAL

    El modelado de la estructura se considera un sistema de prticos principales y

    secundarios. Este cuenta de elementos estructurales tales como vigas, columnas y

    losa.

    PORTICOS

    Los prticos principales son las eje 1-1, 2-2, 3-3,4-4

    Los prticos secundarios son las del eje A-A, B-B, C-C

    VIGAS

    las vigas principales son las eje 1-1, 2-2, 3-3, 4-4,5-5,6-6,7-7,8-8

    Las vigas secundarias son las del eje A-A, B-B, C-C, D-D,E-E

    LOSAS

    El sistema de losas, se considera losa maciza tpica, su direccin est dada

    por la menor separacin entere apoyos , es decir paralelo a los ejes A-A, B-

    B, C-C

    ALTURA DE EDIFICACIN

    La altura de la cara superior de la zapata al eje del primer nivel es :

    1er piso H1 = 3.5 m

    La altura de eje a eje en los otros pisos es :

    2do, 3er piso : 3.0 m

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    Como el terreno es semi-duro y la edificacin consta de 3 pisos se a

    asumido La profundidad de la zapata y la altura de la zapata de la

    siguiente manera:

    Dz=1.20 m

    H =0.70 m

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    PREDIMENSIO-

    NAMIENTO DE

    ELEMENTOS

    ESTRUCTURALES

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    1. LOSA MACIZA

    TIPO DE LOSA

    Losa maciza

    PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA

    Calculo de la altura de la losa

    L: luz critica

    H: espesor de la losa

    HL/25 =6/28=0.21m

    Entonces H=0.20 m por ser la medida ms aproximada y conocida

    2. VIGA PRINCIPAL

    Segn el artculo 10.4.1.3. De la Norma E-60 (CONCRETO ARMADO) utilizamos la

    relacin siguiente:

    B.1 ALTURA O PERALTE

    =700

    11= 63.63

    = 65

    B.2 ANCHO DE LA VIGA

    h = Peralte mnimo de la viga

    L = 700 cm (Luz)

    b = Ancho de la viga

    H = altura

    =

    11

    =

    2

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    =65

    2= 32.5

    = 35

    Por lo tanto usaremos una viga principal de 0.35 x 0.65 m

    3. VIGA SECUNDARIA

    C.1. ALTURA O PERALTE

    =600

    14= 42.89

    = 45

    C.2. ANCHO DE LA VIGA

    =45

    2= 22.5

    = 25

    Por lo tanto usaremos una viga secundaria de 0.25 x 0.45 m

    h = Peralte mnimo de la viga

    L = 600 cm (Luz)

    b = Ancho de la viga

    H = altura

    =

    14

    =

    2

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    4. COLUMNAS

    Para el diseo de columnas se har uso de la siguiente formula

    =

    Donde:

    D y b =dimensiones de la columna

    P= carga total que soporta la columna debido a laa las cargas de sismo

    Fc=resistencia del concreto a la compresin simple

    n=valor que depende del tipo de columna

    Para hacer el anlisis se usara la columna ms desfavorable, en este caso

    trabajaremos con la columna central.

    = . El factor vara segn el tipo de columna

    = . , . , . Este factor vara segn el tipo de columna

    Por lo tanto quedara:

    =.

    .

    Dnde:

    Pg =peso debido a las cargas de gravedad

    Para hacer un metrado provisional considerando el rea del columna de 0.25 x 0.35.

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    A) COLUMNA INTERIOR (INTERSECCION DEL EJE 2-2 Y EL EJE B-B)

    =1.1 75913.86

    0.30 210

    = 1325.48 2

    Por lo tanto las alternativas pueden ser:

    0.35 x 0.40 m ----0.30 x 0.45 m

    La columna ser de 0.35x0.40 m por ser casi simtrica y por coincidir con el ancho

    de la viga.

    LONGITUD PESO PROPIOTOTAL

    Peso propio de la viga principal 0.35 0.65 6.62 2400 3614.52

    Peso propio de la viga secundaria 0.25 0.45 3.82 2400 1031.4

    Peso propio de la losa 25.29 0.2 2400 12139.2

    Peso propio de columna 0.35 0.25 3 2400 630

    cielo raso 28.65 20 573

    piso terminado 28.65 100 2865

    20853.12

    s/c AZOTEA DE oficina 28.65 150 4297.5

    4297.5

    LONGITUD PESO PROPIOTOTAL

    Peso propio de la viga principal 0.35 0.65 6.62 2400 3614.52

    Peso propio de la viga secundaria 0.25 0.45 3.82 2400 1031.4

    Peso propio de la losa 12.64 0.2 2400 6067.2

    Peso propio de columna 0.35 0.25 3 2400 630

    tabiquera repartida 28.65 120 3438

    cielo raso 28.65 20 573

    piso terminado 28.65 100 2865

    18219.12

    s/c de oficina 28.65 250 7162.5

    7162.5

    9 CM(kg) CV(kg) TOTAL(kg)

    N-3 20853.12 4297.5 25150.62

    N-2 18219.12 7162.5 25381.62

    N-1 18219.12 7162.5 25381.62

    TOTAL 57291.36 18622.5 75913.86

    CM

    CM

    CVCV

    RESUMEN DE CARGAS

    CVCV

    NIVEL 1 2

    REA

    METRADO DE COLUMNAS

    NIVEL AZOTEA

    REA

    CM

    CM

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    B) COLUMNA EXTREMA (INTERSECCION DEL EJE 2-2 Y EL EJE C-C)

    =1.25 47170.08

    0.25 210

    = 1123.10 2

    Por lo tanto las alternativas pueden ser:

    0.35x 0.35 m ----0.30 x 0.40 m

    La columna ser de 0.35x0.35 m por ser casi simtrica y por coincidir con el ancho

    de la viga.

    LONGITUD PESO PROPIOTOTAL

    Peso propio de la viga principal 0.35 0.65 3.31 2400 1807.26

    Peso propio de la viga secundaria 0.25 0.45 3.82 2400 1031.4

    Peso propio de la losa 12.64 0.2 2400 6067.2

    Peso propio de columna 0.35 0.25 3 2400 630

    cielo raso 14.85 20 297

    piso terminado 14.85 100 1485

    11317.86

    s/c AZOTEA DE oficina 14.85 150 2227.5

    2227.5

    LONGITUD PESO PROPIOTOTAL

    Peso propio de la viga principal 0.35 0.65 3.31 2400 1807.26

    Peso propio de la viga secundaria 0.25 0.45 3.82 2400 1031.4

    Peso propio de la losa 12.64 0.2 2400 6067.2

    Peso propio de columna 0.35 0.25