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CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES: RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

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Page 1: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 2: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 3: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:

VIGA PRINCIPAL:

Si consideramos una sobrecarga de 200 Kg/m2:

Según el Ing. Antonio Blanco:

Entonces las dimensiones de nuestra viga principal son:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

0.25 m

0.45 m

Page 4: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

VIGA SECUNDARIA:

Si consideramos una sobrecarga de 200 Kg/m2:

Según el Ing. Antonio Blanco:

Entonces las dimensiones de nuestra viga secundaria son:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

0.25 m

0.40 m

Page 5: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA:

Considerando una sobrecarga de 200 Kg/m2 y considerando ensanches mínimos por razón económica, se tiene:

Además se puede considerar h = 20 cm para losas con luces comprendidas entre 4.0 m y 5.50 m

Entonces las dimensiones de nuestra losa aligerada son:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

5 cm

20 cm

10 cm 30 cm

Page 6: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS:

Ya que el proyevto presente comprende una edificación de 3 pisos, tenemos que usar el criterio del Doctor Antonio Blanco para el predimencionamiento de las columnas.

Donde:

nAtmTnamTnPn

cf

PnAg

**)/5.1/1(

*45.0

22

/

Ag = Área total de la columnaF`c = 210 kg/cm2At = Área tributaria de la columna n = Numero de pisos.

Pero:

Entonces las dimensiones de nuestra columna son:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

25 cm

25 cm

Page 7: Concreto Pepe

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE PORTICOS:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 8: Concreto Pepe

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METRADO DE CARGAS:

PORTICO PRINCIPAL:

SEGUNDO NIVEL:

P. P. VIGA

Peso Especifico b h Kg/m

2400 0.25 0.45 270

P. P. ALIGERADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

300 4.25 1275

P. P. PISO TERMINADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

100 4.25 425

P. TABIQUERIA SOBRE EL EJE

Peso Especifico Ancho Alto Kg/m

19 15 2.15 612.75P. TABIQUERIA

PARALELAPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

EjeDist. al Portico Kg/m

SEGUNDO TRAMO 19 15 2.15 2.7 4 199.14

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 9: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

TERCER NIVEL:

P. P. VIGA

Peso Especifico b h Kg/m

2400 0.25 0.45 270

P. P. ALIGERADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

300 4.25 1275

P. P. PISO TERMINADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

100 4.25 425

P. TABIQUERIA SOBRE EL EJE

Peso Especifico Ancho Alto Kg/m

19 15 2.15 612.75

P. TABIQUERIA PERPENDICULARPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

Eje KgPRIMER TRAMO 19 15 2.15 1.15 704.66

P. TABIQUERIA PERPENDICULARPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

Eje KgSEGUNDO TRAMO 19 15 2.15 0.7 428.93

P.COBERTURA DE TEJA Peso

Especifico Ancho Tributario Kg/mSOBRE TIJERAL 280 4.25 1190

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 10: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

PORTICO SECUNDARIO:

SEGUNDO NIVEL:

P. P. VIGA

Peso Especifico b h Kg/m

2400 0.25 0.4 240

P. P. ALIGERADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

300 1 300

P. P. PISO TERMINADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

100 1 100

P. TABIQUERIA SOBRE EL EJE

Peso Especifico Ancho Alto Kg/m

19 25 2.15 1021.25

P. TABIQUERIA PARALELAPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

EjeDist. al Portico Kg/m

PRIMER Y SEGUNDO TRAMO 19 15 2.15 1 2.8 393.91

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 11: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

TERCER NIVEL:

P. P. VIGA

Peso Especifico b h Kg/m

2400 0.25 0.4 240

P. P. ALIGERADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

300 1.4 420

P. P. PISO TERMINADO

Peso Especifico Ancho Tributario Kg/m

100 1.4 140

P. TABIQUERIA SOBRE EL EJE

Peso Especifico Ancho Alto Kg/m

19 25 2.15 1021.25

P. TABIQUERIA PARALELAPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

EjeDist. al Portico Kg/m

PRIMER TRAMO 19 15 2.15 1.5 2.8 284.49

P. TABIQUERIA PARALELAPeso

Especifico Ancho AltoDist. al

EjeDist. al Portico Kg/m

TERCER TRAMO 19 15 2.15 1.6 2.8 262.61

P. COBERTURA DE TEJA Peso

Especifico Ancho Tributario Kg/mSOBRE TIJERAL 280 1 280

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Page 12: Concreto Pepe

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METRADO DE CARGAS POR SISMO:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 13: Concreto Pepe

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W3

W2

W1

W4

DETALLE B H PESO (Kg/m2)Aligerado 0.2 300Escalera 0.2 200

Viga Principal 0.25 0.45 Viga Secundaria 0.25 0.4

Columnas 0.25 0.25 s/c techo 100

Piso típico 300Muros 150

Piso terminado 100

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 14: Concreto Pepe

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W3Peso Techo 104.875 200   20975         P.V.prpal 0.1125 5.8 2 3132  0.1125 7 2 3780  0.1125 4.2 1 1134   P.V.sec 0.1 13.6 1 3264  0.1 15.35 2 7368   Columnas 0.0625 1.075 15 2418.75   Losa 300 99.45   29835   muros 74.2 1.075 150 11964.75s/c 25 99.45 1 2486.25

W3 (Kg) 86357.75

W2P.V.prpal 0.1125 5.8 2 3132  0.1125 7 2 3780  0.1125 4.2 1 1134   P.V.sec 0.1 13.6 1 3264  0.1 15.35 2 7368   Columnas 0.0625 2.15 15 4837.5   Losa 300 99.45   29835   muros 74.2 2.15 150 23929.5s/c 50 99.45 1 4972.5   piso terminado 100 99.45   9945   escaleras        descanso 1 780   780l. inclinada 1146.277539 0.9675   1109.02352

W2 (Kg) 94086.5235

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 15: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

W1P.V.prpal 0.1125 5.8 2 3132  0.1125 7 2 3780  0.1125 4.2 1 1134   P.V.sec 0.1 13.6 1 3264  0.1 15.35 2 7368   Columnas 0.0625 2.15 15 4837.5   Losa 300 99.45   29835   muros 74.2 2.15 150 23929.5s/c 50 99.45 1 4972.5   piso terminado 100 99.45   9945   escaleras        descanso 1 780   780l. inclinada 1146.277539 2.15   2464.49671

W1 (Kg) 95441.9967

CORTANTEPOR PISOS

Piso Nº Wi hi Wi x hi Fxi Fyi3 86.36 6.45 557.01 17.29 17.292 94.09 4.30 404.57 12.56 12.561 95.44 2.15 205.20 6.37 6.37

275.89 1166.78

Z 0.3U 1S 1.4C 2.5R 8

CORTANTE TOTALHi 36.210073Vi 36.210073

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

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ANALISIS DE PORTICOS EN SAP 2000:

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DISEÑO DE VIGAS:

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Page 18: Concreto Pepe

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DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL EN EL SEGUNDO PISO:

DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL ANÁLISIS POR FLEXION:

DATOS:

b 25 cmh 45 cmMu 4.43 Tn-mfy 4200 Kg/cm2fc 210 Kg/cm2r 5 cm

VERIFICACION DE ACERO DE COMPRESION:

No requiere acero en compresión.

VERIFICAMOS SI EL ACERO DE COMPRESION FLUYE:

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CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO:

Área de acero en tracción 16 cm2 3 1”

Área de acero en tracción 3.3 cm2 2 5/8”

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Page 20: Concreto Pepe

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DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL ANÁLISIS POR CORTE:

DATOS:

b 25 cmh 45 cmVu 9.81 Tn-mfy 4200 Kg/cm2fc 210 Kg/cm2r 5 cm

VERIFICAMOS SI LA SECCIÓN CUMPLE O NO:

CALCULO DEL ESFUERZO QUE PUEDE ABSORVER EL CONCRETO:

CALCULO DE ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS:

CALCULO DE ESPACIAMIENTOS MAXIMOS:

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Page 21: Concreto Pepe

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CALCULO DE ESPACIAMIENTOS POR ZONA SISMICA:

ZONA DE CONFINAMIENTO2d = 80   cm  

    d/4 = 10 cmSmax   8db = 13 cm        30 cm

ESPACIAMIENTOS:

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CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

DISEÑO DE VIGA SECUNDARIA ANÁLISIS POR FLEXION:

DATOS:

b 25 cmh 40 cmMu 4.4 Tn-mfy 4200 Kg/cm2fc 210 Kg/cm2r 5 cm

VERIFICACION DE ACERO DE COMPRESION:

No requiere acero en compresión.

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Page 23: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

VERIFICAMOS SI EL ACERO DE COMPRESION FLUYE:

CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO:

Área de acero en tracción 15 cm2 3 1”

Área de acero en tracción 2.9 cm2 2 5/8”

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 24: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

DISEÑO DE VIGA SECUNDARIA ANÁLISIS POR CORTE:

DATOS:

b 25 cmh 40 cmVu 7.74 Tnfy 4200 Kg/cm2fc 210 Kg/cm2r 5 cm

VERIFICAMOS SI LA SECCIÓN CUMPLE O NO:

CALCULO DEL ESFUERZO QUE PUEDE ABSORVER EL CONCRETO:

CALCULO DE ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS:

CALCULO DE ESPACIAMIENTOS MAXIMOS:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 25: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

CALCULO DE ESPACIAMIENTOS POR ZONA SISMICA:

ZONA DE CONFINAMIENTO2d = 70   cm  

    d/4 = 8.8 cmSmax   8db = 13 cm        30 cm

ESPACIAMIENTOS:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 26: Concreto Pepe

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DISEÑO DE LOSA ALIGERADA:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 27: Concreto Pepe

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DATOS:

L 5 mh 20 cmS/C 300 Kg/m2

Para h = 20 cm.

Peso del aligerado = 300 Kg. /m2

Tabiqueria:

19 x 15 x 2.15 x 0.80 = 490.20 Kg.

WL = 300 Kg. / m. WD= 300 Kg./m.

WU = 1.5(300) + 1.8(300) = 990 WU = 396 Kg./ m

WU = 1.5(300) = 450 WU= 180 Kg./ m.

PRIMERA POSICION DE SOBRECARGAS

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Page 28: Concreto Pepe

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DIAGRAMA DE MOMENTOS POR CROSS

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 29: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

490396 180

1 1.8 3.9       

FD. 1 0.51 0.49 1ME -461.3 371.3 -228.15 228.15

461.3 230.65 -114.075 -228.15  -132.460 -127.265  

MF 0 469.49 -469.49 0RI 869.4 729.4 351 351RM -167.67 167.67 120.38 -120.38RF 701.73 1368.45 230.62

469.49

508.99 159.38

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

897.07

230.62

701.73 471.3

Page 30: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

SEGUNDA POSICION DE SOBRECARGAS

DIAGRAMA DE MOMENTOS POR CROSS

490396

396

1 1.8 3.9       

FD. 1 0.51 0.49 1ME -461.3 371.3 -501.93 501.93

461.3 230.65 -250.965 -501.93  76.982 73.963  

MF 0 678.93 -678.93 0RI 869.4 729.4 772.2 772.2RM -242.475 242.475 174.085 -174.085RF 626.925 1918.16 598.115

678.93

436.62447.51

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

971.875

598.115

626.925 946.2

Page 31: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

TERCERA POSICION DE SOBRECARGAS

DIAGRAMA DE MOMENTOS POR CROSS

490 396396

1 1.8 3.9       

FD. 1 0.51 0.49 1ME -320.1 230.1 -501.93 501.93

320.1 160.05 -250.965 -501.93  184.990 177.745  

MF 0 575.15 -575.15 0RI 567 427 772.2 772.2RM -205.41 205.41 147.47 -147.47RF 361.59 1552.08 624.73

575.15

266.3

482.26

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

632.41

624.73

361.5919.67

Page 32: Concreto Pepe

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ENVOLVENTES:

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

678.93

508.99

482.26

971.875

624.73

701.73946.285

Page 33: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

MOMENTOS NEGATIVOS:

Mu = 678.93 Kg-m

PARA a = 6

PARA a = 3

POR LO TANTO As = 1.088 cm2 2 3/8”

MOMENTOSPOSITIVOS:

Mu = 508.99 Kg-m

PARA a = 3

PARA a = 1

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

Page 34: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

POR LO TANTO As = 0.77 cm2 1 1/2”

Mu = 482.26 Kg-m

PARA a = 1

POR LO TANTO As = 0.73 cm2 1 1/2”

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

2 3/8”

1 1/28”

1 1/2”

1 3/8” 1 3/8”

0.6 0.7 1.0 m 0.8

2.8 3.9

Page 35: Concreto Pepe

CONCRETO ARMADO I – ING. FRANCISCO SERRANO FLORES

CALCULO DE ACERO DE TEMPERATURA:

VERIFICACION POR ENSANCHE:

POR MOMENTOS:

MU = 678.93 kg-mMUT = 0.85 Φ f´c B.t (d.- t/2)MUT = 0.85*0.9*210*40*5*(18 - 5/2) = 4980 kg-mMU<MUT no requiere ensanches

POR MOMENTOS:

971.875 < 1175 Vu < Vc no requiere ensanches

RUDIARD SOTO ROCA 2007-ii

20 cm

cm25@"4140 cm