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CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 1 ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES ELABORADO POR: ING. SEBASTIAN LOYO. CIV. 68.063 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 2 CONTENIDO 1- ANÁLISIS DE CARGA EN EDIFICACIONES 1.1- CARGAS DE DISEÑO 1.2- CARGAS MUERTAS O PERMANENTES (M) 1.3- CARGAS MOVILES 1.3.1- CRITERIOS SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS (V) 1.3.2- CRITERIOS SOBRE EL MOVIMIENTO DE LAS CARGAS VIVAS (V). 2- ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS 2.1- METODOS DE ANÁLISIS 2.2- DIMENSIONES NORMATIVAS DE LOSA NERVADA 2.3- ARRIOSTRAMIENTO TRANSVERSAL DE LA LOSA NERVADA 2.4- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO LOSAS 2.5- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS NERVADA ARMADA EN UNA (1) DIRECCIÓN. 2.5.1- VENTAJAS 2.5.2- DESVENTAJAS 2.5.3- REQUISITOS MINIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSAS NERVADA EN UNA (1) DIRECCIÓN. 2.6- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS MACIZA ARMADA EN UNA (1) DIRECCIÓN 2.6.1- VENTAJAS 2.6.2- DESVENTAJAS 2.6.3- REQUISISTOS MINIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSAS MACIZA ARMADA EN UNA (1) DIRECCIÓN 2.7- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS NERVADAS EN DOS (2) DIRECCIONES 2.7.1- VENTAJAS 2.7.2- DESVENTAJAS 2.7.3- REQUISITOS MINIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSA NERVADA ARMADA EN DOS (2) DIRECCIONES. 3- PREDIMENSIONADO DE COLUMNAS 3.1- CARGAS PARA PREDIMENSIONAR 4- PREDIMENSIONADO DE VIGAS 4.1- PREDIMENSIONADO DE VIGAS DE CARGA 4.2- PREDIMENSIONADO DE VIGAS DE AMARRE 5- CALCULO DE PESO Y CENTRO DE MASA DE UNA EDIFICACIÓN 5.1- PESO TOTAL DEL EDIFICIO 5.2- CENTRO DE MASA DE UN EDIFICIO 6- ANÁLISIS SISMICO 7- NORMA COVENIN SISMORRESISTENTE 1756-2001 7.1- LINEAMIENTOS BÁSICOS DE LA NORMA 7.2- ZONIFICACION 7.2.1- MOVIMIENTOS SISMICOS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 3 7.3- FORMAS ESPECTRALES TIPIFICADAS DE LOS TERRENOS DE FUNDACIÓN 7.4- CLASIFICACION DE LAS EDIFICACIONES SEGÚN EL USO NIVEL DE DISEÑO, TIPO Y REGULARIDAD ESTRUCTURAL. 7.4.2- CLASIFICACION SEGÚN EL NIVEL DE DISEÑO 7.4.3- CLASIFICACION SEGÚN EL TIPO DE ESTRUCTURA 7.4.3.1- FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA 7.5- METODOS DE ANÁLISIS 7.5.1- METODO ESTATICO 7.5.1.1- RIGIDEZ DE ENTREPISO DE PORTICOS DE EDIFICIOS 7.5.1.2- METODO DE LA TORSIÓN ESTATICA EQUIVALENTE 7.5.2- METODO DE SUPERPOSICIÓN MODAL CON UN (1) GRADO DE LIBERTAD POR NIVEL 7.5.3- EJEMPLO DEL METODO DE HOLZER PARA EL ANÁLISIS DINAMICO (MODOS DE VIBRACIÓN) 7.5.4- EJEMPLO DE DISTRIBUCIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS LATERALES. 8- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE ELEMENTOS COMPONENTES DE ESTRUCTURAS APORTICADAS NORMA COVENIN 1753-87 Y 1753-01. 9- DISEÑO DE VIGAS 9.1- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS 10- DISEÑO DE COLUMNAS 10.1- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE COLUMNAS 10.2- EJEMPLO DE DISEÑO DE COLUMNAS POR EL FLUJOGRAMA DE MARIN-GUELL 11- FUNDACIONES DESDE EL PUNTO DE VISTA ESTRUCTURAL 11.1- VIGAS DE RIOSTRAS 11.2- EJEMPLO DE CALCULO DE ZAPATAS AISLADAS 11.3- EJEMPLO DE DISEÑO DE CABEZAL DE PILOTES 11.4- EJEMPLO DE LOSA FUNDACIÓN SIN VIGAS DE RIOSTRA APOYADA SOBRE EL TERRENO (CRITERIO RIGIDO) 12- BIBLIOGRAFÍA 13- ANEXOS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 4 INTRODUCCION El presente trabajo titulado “Curso Practico de Cálculo Estructural de Edificaciones en Concreto Armado”, dirigido a Ingenieros, Arquitectos y estudiantes relacionados con la Disciplina Civil; tiene como objetivo principal presentar una alternativa más para el diseño de elementos estructurales en concreto armado desde la óptica personal del autor, tomando como base su experiencia profesional de casi 20 años en el Cálculo Estructural tanto en el estado Falcón como en otras regiones del país. Se utilizan las Normas “COVENIN” venezolanas donde son aplicables, así como también los procedimientos usuales seguidos por muchos autores en lo referente al tema. El Sistema Estructural empleado en este curso es el resistente a cargas horizontales y verticales que se compone de losa, viga, columna y fundación que a su vez forma Pórticos Ortogonales. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 5 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 6 1.- ANÁLISIS DE CARGAS EN EDIFICACIONES. Todo análisis estructural se hace para determinar solicitaciones y/o deformaciones en secciones de elementos que deben ser diseñadas para resistir cualquier sistema concebible de cargas a las que puedan estar sometidas en su vida útil. 1.1. -CARGAS DE DISEÑO. Con la finalidad de estandarizar el diseño de una edificación a través de un patrón unitario que permite fijar responsabilidades del Ingeniero Proyectista (Económicas, Morales y Penales), las normas establecen cargas mínimas de diseño en función del uso a que será destinada la edificación. Las cargas sobre una edificación son muy variadas, actúan individual o conjuntamente, pudiendo describirse entre otras: cargas muertas o permanentes, cargas vivas o móviles, cargas por sismo, cargas por viento, cargas por empuje de tierra, cargas por presiones laterales de líquidos, cargas por impacto, cargas por efecto de retracción, cambios de temperatura, asentamientos diferenciales, etc. 1.2.-CARGAS MUERTAS O PERMANENTES (M) Las cargas muertas o permanentes (M) son las provenientes de los pesos propios de los elementos estructurales o pesos muertos permanentes decorativos o rigidizantes de la estructura con la característica que no pueden ser trasladados de la posición que inicialmente se le asigna (ver tablas 1,2, 3,4 y fig.1). Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYOLUGO URB. 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Venezuela. 7 TABLA 1 CARGAS MUERTAS PARA REVESTIMIENTOS Y ACABADOS TIPO DE MATERIAL PESO (Kg/m2) Friso arena, cal cemento ( e=1,5 cm) 20.00 Impermeabilización ( fibra de vidrio 1capa ) 10.00 Impermeabilización ( fibra de vidrio 2capa ) 15.00 Granito pulido (incluye mortero base) 100.00 Cerámica (incluye material de pega) 45.00 Teja de arcilla (con mortero) 100.00 Teja de arcilla (con mortero) 50.00 Teja asfáltica 10.00 Lamina de asbesto cemento 10.00 lamina de hierro (por cada mm. de espesor) 8.00 TABLA 2 CARGAS MUERTAS EN PAREDES O TABIQUERIA TIPO DE MATERIAL ESPESOR (cm) PESO (Kg/m2) Bloque de arcilla 10 120 (sin frisar) 15 170 20 220 Bloque de arcilla 10 140 (friso por una(1) cara) 15 190 20 240 Bloque de arcilla 10 160 (friso por dos(2) caras) 15 210 20 260 Bloque de concreto 10 150 (sin frisar) 15 210 20 270 Bloque de concreto 10 170 (frisado en una(1) cara) 15 230 20 290 Bloque de concreto 10 190 (frisado en dos(2) caras) 15 250 20 310 Ladrillo macizo (una hilada) 12 280 Ladrillo macizo (dos hilada) 24 440 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. 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FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 9 1.3.- CARGAS VIVAS, VARIABLES, MÓVILES O SOBRECARGAS (V) Las cargas vivas (V) o móviles son aquellas que se originan por el uso a que se destina la edificación, no permanecen estáticas sobre ella y tienen carácter repetitivo. En el diseño de una sección de un elemento estructural es muy importante la estimación de las cargas vivas (V) que sobre la edificación van a actuar, la condición de movimiento y repetición de cargas pueden provocar grandes flechas y fatigas de los materiales componentes (ver tabla 5). Es pe so r h de l B lo qu e A C ERO S U PERIO R E IN FERIO R@ X D ET A LLE T IPIC O D E LO S A M A C IZ A b = 1 0 0 c m D ET A LLE T IPIC O D E LO S A N ERV A D A ES T A N D A RD 5 0 4 0 Es pe so r 4 01 0 1 0 5 0 h- 5c m 2, 5 2, 5 1 0 A C ERO D E REFU ERZ O S U PERIO R E IN FERIO R FIG . 1 LO S ET A N ERV IO M A LLA ELEC T RO S O LD A D A BLO Q U E 5 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 10 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 11 1.3.1.- CRITERIOS SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DE LAS CARGAS VIVAS (V). Se considera que las cargas vivas (V) o sobrecargas sólo pueden actuar en forma vertical en los tramos de los entrepisos o techos, a excepción de las cargas de impacto (I) que pueden actuar horizontalmente. 1.3.2.- CRITERIOS SOBRE EL MOVIMIENTO DE LAS CARGAS VIVAS (V) O SOBRECARGAS. Por la misma característica de movilidad que acompaña a la carga viva(V), no siempre el efecto más desfavorable sobre una estructura es el caso de la carga viva aplicada simultáneamente sobre todos los elementos, hay casos en que es más desfavorable para el diseño considerar algunos tramos no cargados (sin carga viva) y otros cargados (con carga viva). Todo análisis estructural para la condición de carga vertical muerta más viva (M+V), debe considerar los casos de carga siguientes y las solicitaciones de diseño serán las más desfavorables de ellas: a) La carga muerta mayorada (1,2 M) más la carga viva mayorada (1,6 V) sobre todos los tramos (ver fig. 2). Fig. 2 L1 L3 L6 L7 L9L2 CA RGA M UERTA (M ) M A YORA DA Y CA RGA V IV A (V ) M A YORA DA EN TODOS LOS TRA M OS L4 1 ,4 M 1 ,7 V Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 12 b) La carga muerta mayorada (1,2 M) sobre todos los tramos, con la carga viva mayorada (1,6 V) sobre dos tramos adyacentes consecutivos (ver fig.3). Fig. 3 c) La carga muerta mayorada (1,4 M) sobre todos los tramos, con la carga viva mayorada (1,7 V) sobre tramos alternados (ver fig. 4). Fig. 4 Luego de realizado el movimiento de las cargas vivas (V) se obtiene una envolvente con todos los valores máximos en los tramos y apoyos, procediéndose al diseño.(ver FIG. 5) CARGA MUERTA (M) MAYORADA EN TODOS LOS TRAMOS Y CARGA VIVA (V) MAYORADA EN DOS (2) TRAMOS ADYACENTES CONSECUTIVOS. L7L1 L3L2 L6L4 1,4M 1,7V L9 1,7V 1,4M 1,7V 1,4M L7L1 L3L2 L6L4 1 ,4 M 1 ,7 V L9 C A RG A M U ERT A (M ) M A Y O RA D A EN T O D O S LO S T RA M O S Y C A RG A V IV A (V ) M A Y O RA D A EN T RA M O S A LT ERN O S . 1 ,7 V 1 ,4 M 1 ,7 V 1 ,4 M Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 13 L3 L4 L6 L7 w L/ 10 2 w L/ 11 2 w L/ 11 2 w L/ 11 2 w L/ 10 2 w L/ 16 2 w L/ 14 2 w L/ 16 2 w L/ 16 2 w L/ 11 2 w L/ 2 w L/ 2 w L/ 2 w L/ 2 w L/ 2 w L/ 2 w L/ 2 1. 15 w L/ 2 M(-) M(+ ) V(-) V(+ ) FIG. 5. ENVOLVENTE DE MOMENTO FLECTORES Y DE CORTE APROXIMADOS PARA VIGAS Y LOSAS CONTINUAS. w L/ 11 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVILSEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 14 2.- ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS . 2.1.- MÉTODOS DE ANÁLISIS. Para lograr el objetivo de una sección óptima física y económicamente, el método de diseño a la Rotura requiere de unas solicitaciones últimas y las normas expresamente establecen y aceptan como métodos de cálculo los basados en análisis Elástico tales como: a) Métodos de Análisis aproximados según norma COVENIN. b) Método de Cross. c) Método de Kani. d) Método de Análisis Matricial ( IP-3 , SETBUILDING, PFRAME, etc). e) Método de elementos finitos (SAP2000, STADpro, TRICAL, ROBOT, ). f) Otros. 2.2.- DIMENSIONES NORMATIVAS DE LA LOSA NERVADA. Los entrepisos nervados consisten en una combinación monolítica de nervios separados regularmente armados en una o dos direcciones y una loseta superior (ver fig. 1). Para la escogencia del espesor e de la losa se suele requerir a la tabla 6 extraída de la norma. Pueden tomarse valores de e menores que los especificados por la tabla, pero entonces debe calcularse la flecha máxima en la losa, para garantizar que no se excedan los valores permisibles dados por la tabla 7. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 15 TABLA 6 ALTURA MINIMA h DE VIGAS O LOSAS ARMADAS EN UNA (1) DIRECCION, A MENOS QUE SE CALCULEN LAS FLECHAS, PARA CONCRETOS DE PESO = 2.400 Kg/m3 Y ACEROS DE fy = 4.200Kg/cm2 TIPO DE ELEMENTO CONDICION VIGA LOSA NERVADA LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADO L/16 L/16 L/20 UN EXTREMO CONTINUO L/18 L/18.5 L/24 AMBOS EXTREMOS CONTINUOS L/21 L/21 L/28 VOLAD0 L/8 L/8 L/10 TABLA 7 FLECHAS MAXIMAS PERMISIBLES TIPO DE MIEMBRO FLECHA A CONSIDERARSESE FLECHA LIMITE Techos planos que no soportan ni están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. Flecha instantánea originada por la carga viva V L/180 Entrepisos que no soportan ni están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. Flecha instantánea originada por la carga viva V L/360 Techos o entrepisos que soportan o están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. Aquella parte de la flecha total que se produce después de la fijación de los elementos no estructurales (suma de la flecha a largo plazo L/480 Techos o entrepisos que soportan o están unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser dañados por grandes flechas. debida a todas las cargas muertas y la flecha instantánea debida a cualquier carga viva V adicional aplicada después de la fijación de los elementos no estructurales L/240 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 16 Si la losa posee varios tramos, se calcula un espesor por tramo y se escoge el mayor de ellos, con la finalidad de tener un espesor constante para toda la losa. El espesor dado por la tabla 6 es conservador, de manera que en la práctica pueden tomarse valores ligeramente menores, a excepción cuando la sobrecarga es elevada. 2.3.- ARRIOSTRAMIENTO TRANSVERSAL DE LA LOSA NERVADA. Las losas nervadas de más de 5 mts. De luz, estarán rigidizadas por nervios transversales de arriostramiento, de la misma sección y armadura que las longitudinales, distribuidas por mitad como armadura superior e inferior, pero no menor de 2 barras 4 (2½"), la norma recomienda colocar el mayor diámetro del acero principal en la losa. La longitud no arriostrada de los nervios será de 3 mts. Como máximo, es decir, que para más de 6 mts. Y menos de 9 mts. Se colocarán dos nervios de amarre o transversales tienen como función resistir la flexión transversal originada por la aplicación de cargas concentradas, además de repartirlas entre los nervios principales. 2.4.- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS. a) Las losas de entrepisos en general no se conciben como parte constituyente de la estructura aporticada, se consideran como elementos rígidos indeformables en su propio plano (diafragmas rígidos) y que transmiten cargas que le son aplicadas a los elementos estructurales vigas, columnas, muros, etc. b) Las losas son elementos rígidos planos que forman los pisos sobre los cuales se desenvuelven las cargas verticales aplicadas a las estructuras. c) Las losas deben ser diseñadas con cargas que no se encuentren en su propio plano (antiplanas). d) Las losas reciben directamente la aplicación de las cargas verticales muertas (M) y vivas (V), sean éstas puntuales o distribuidas. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 17 e) Las losas contribuyen a repartir los desplazamientos de piso proporcionalmente a todos los elementos del piso. f) Las losas contribuye a repartir proporcionalmente a los pórticos de la estructura las cargas horizontales provenientes del sismo y viento. Entre los diferentes tipos de losas se tienen: losas nervadas armadas en una (1) dirección y dos(2) direcciones, losas macizas armadas en una(1) y dos(2) direcciones, losas de sección compuesta, losas metálicas, etc. 2.5.- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS NERVADAS ARMADAS EN UNA (1) DIRECCIÓN. 2.5.1.- VENTAJAS: a) Intransmisibilidad sónica (hasta 40 db). b) Intransmisibilidad térmica. c) Utilización de poca cantidad de acero de refuerzo por m2. d) Poca cantidad de concreto por m2. e) Capacidad de embutir servicios. 2.5.2.- DESVENTAJAS: a) Se utilizan tres materiales: concreto, acero, bloques de relleno o encofrado. b) Mayor altura de sección para igual servicio que otras. c) Requiere mano de obra especializada. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 18 2.5.3.- REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSAS NERVADAS EN UNA (1) DIRECCIÓN: a) El ancho del nervio (b’) será como mínimo 10 cms. (ver fig. 6) b) La altura total (h) de la sección será como máximo 3.5 veces el ancho b’ del nervio (ver fig. 6). c) La distancia libre máxima entre nervios será de 75 cms.(ver fig.6) d) Alrededor de todo elemento estructural se maciza un ancho mayor de 10 cms. O el ancho del nervio (ver fig.6) Corte 1-1 b` > 10cm Macizado min 10 cm LOSETA < 75CM BLOQUE h de l B lo qu e h< 3, 5b ´ t NERVIO MALLA ELECTROSOLDADA b` > 10cmb` > 10cm VIGA 1 1 VIGAS DE CARGA, DE AMARRE Macizadomin 10 cm NERVIOS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 19 e) Si el relleno o los bloques son permanentes, el espesor (t) de la loseta de concreto será el mayor de los siguientes valores (ver fig. 7): - 4 cms. - 1/12 de la distancia libre entre nervios. f) Si el relleno o los bloques no son permanentes (encofrados removibles o formaletas), el espesor (t) de la losa de concreto será el mayor de los siguientes valores (ver fig. 8): - 5 cms. - 1/12 de la distancia libre entre nervios. g) Se colocará un acero en la loseta y perpendicular al sentido del armado de los nervios, el cual se denomina acero de repartición, este acero tiene como finalidad permitir que el concreto y el acero trabajen como un solo elemento para absorber los esfuerzos cuando actúan los efectos de cargas, retracción y cambios de temperatura, por lo menos igual al 1.8‰ del espesor de la loseta. h) Es permitido la colocación de tuberías y conductos en la loseta de concreto, siempre que se cumpla que el espesor de la loseta sea por lo menos 2.5 cms. Mayor que el diámetro o lado del tubo o conducto colocado (ver fig. 8). b ` > 1 0 c m L O S ET A t = S ´ / 1 2 > 4 c m S ´ b ` > 1 0 c m N E R V IO B L O Q U E h< 3, 5b ´ h de l B lo qu e M A L L A EL E C T R O S O L D A D A t F ig . 7 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 20 i) Se tratará de tener un diseño de nervio donde el esfuerzo cortante sea absorbido exclusivamente por el concreto del nervio, sin embargo, podrá compartirse la resistencia por medio del uso de refuerzo metálico, en este caso ganchos aislados, ya que generalmente no hay espacio para la colocación de estribos. j) Debido a la innegable contribución que aporta la loseta de concreto, se tolera una capacidad resistente al corte en el concreto de un 10% mayor del corte resistido por el concreto, tal que k) Se permite el uso de macizados (vaciar concreto en el espacio de los bloques y cercano a los apoyos) una distancia x , con la finalidad de resistir los esfuerzos de corte y momento por flexión, tal que (ver fig. 10): )( 2 )( 2 MOMENTO W MM W V W V X CORTE W VV u nu u u u u u cuu X xdxbfxxxVV cnu ´´53,010,1 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 21 l) Para luces mayores de 6 m, se colocará un nervio de arriostramiento en la mitad del tramo (con la finalidad de rigidizar y/o obligar a deformaciones o flechas iguales en todos los nervios), este nervio será como mínimo de 10 cms. o de igual ancho de los nervios principales y tendrá dos cabillas con de diámetro 4 (2 ½"), una arriba y una abajo o se colocará dos cabillas con el diámetro mayor de los clocados en la losa como acero principal. m) En todo caso, no se permitirá una longitud no arriostrada en los nervios principales mayor de 3 m. n) Para el diseño a flexión por la teoría de ROTURA en losa Nervada se usan las siguientes formulas: Macizado min 10 cm Fig. 10 NERVIOS VIGAS DE CARGA, DE AMARRE X X MACIZADO POR CORTE O POR MOMENTO BLOQUES O RELLENO Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 22 Para el apoyo. Donde: Mu´ = momento ultimo de rotura en el apoyo = Mu/(2*0,90) El valor de dos (2) si el análisis de carga se realizo por ml. El valor de 0,90 es por el diseño a flexion. fc´ es la resistencia del concreto a los 28 días. fy es la resistencia del acero (A40 o A60). b es el ancho sometido a compresión = 10 cm para losas nervadas. d es la altura útil de la losa que seria h-2,5cm. Para el tramo. Donde: Mu´= momento ultimo de rotura en el tramo = Mu/(2*0,90) El valor de dos (2) si el análisis de carga se realizo por ml. El valor de 0,90 es por el diseño a flexion. fc´ es la resistencia del concreto a los 28 días. fy es la resistencia del acero (A40 o A60). fy fcqbdAs Rq bdfc ´ 7,17225,085,0 ´ 2 ´ uMR fy fcqbdAs cmtkud kk dqkud Rq bdfc ´ )5(* 7,17225,085,0 ´ 31 2 ´ uMR Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 23 Se debe chequera que la losa sea rectangular o sea que kud<5cm b es el ancho sometido a compresión = 50 cm para losas nervadas. d es la altura útil de la losa que seria h-2,5cm. A continuación se presenta la tabla 8 que resume los pesos por m2 para distintas alturas de losas nervadas armadas en una(1) dirección, tomando en cuenta el uso, sea en techos o entrepisos, donde se asume un nervio de 10 cms. con separación eje a eje entre nervios de 50 cms. y bloques de arcilla huecos de 40 cms. de largo y 20 cms. de ancho. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 24 TABLA 8 PESO POR M2 DE LOSAS NERVADAS EN UNA (1) DIRECCIÓN USO TECHOS ENTREPISO COMPONENTES DE LA LOSA ALTURA DE LA LOSA h ALTURA DE LA LOSA h 20 cm 25 cm 30 cm 20 cm 25 cm 30 cm LOSETA 120 120 120 120 120 120 NERVIOS 72 96 120 72 96 120 BLOQUE DE ARCILLA 60 86 115 60 86 115 PENDIENTES 60 60 60 - - - BASE DE PAVIMENTO - - - 60 60 60 IMPERMEABILIZACIÓN 15 15 15 - - - PAVIMENTO GRANITO O CERAMICA - - - 50 50 50 FRISO 30 30 30 30 30 30 CARGA MUERTA/M2 357 407 460 392 442 495 A continuación se presenta un ejemplo de cálculo de una losa nervada armada en una (1) sola dirección, usando el programa IP3-LOSA. Datos: fc´= 250 kg/cm2 , es la resistencia del concreto a los 28 dias. fy = 4200 kg/cm2 es la resistencia del acero (A60). d´= 2,50 cm recubrimiento. B= 40 cm ancho de viga S´ = 40 cm ancho de bloque. b´= 10 cm, ancho de nervio @ 50 cm. 1-Se determina el espesor de la losa. Como la losa tiene dos tramos continuos el espesor según tabla 6 es de L/21, en nuestro caso500/21= 23,80 cm, entonces se adopta 25 cm para no chequear flecha. 2- Se determinan las cargas permanentes (CM) y variable (CV). 2.1- Cargas permanentes (CM): según tabla 8 CM = 442 kg/m2 2.2- la carga variable sera 175 kg/m2 , según tabla 5, uso para vivienda. CV = 175 kg/m2 2.3- Carga total: Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 25 Wt = CM+CV = 442 kg/m2 + 175 kg/m2 = 617 kg/m2 Relación CV/CM = 0,40. La carga total por nervio sera 617/2 = 308,50 Kg./ml 5,00 4,50 5,00 LE-01 ESQUEMA DE ENVIGADO DE LOSA DE ENTREPISO Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 26 3- Idealización Estructural 4-. Calculo de la losa por teoría de ROTURA. 5- Despiece de la LOSA DE ENTREPISO. 5 , 0 0 4 , 5 0 1 , 7 V 1 , 4 M 5 , 0 0 5,00 4,50 5,00 LE-01 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 27 2.6.- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS MACIZAS ARMADAS EN UNA (1) DIRECCIÓN. 2.6.1.- VENTAJAS: a) Se utilizan sólo dos (2) materiales, concreto y acero. b) Menor altura de sección para iguales condiciones de servicio. c) No requiere de mano de obra especializada. 2.6.2.- DESVENTAJAS: a) Mayor transmisibilidad sónica. b) Mayor transmisibilidad térmica. c) Utilización de grandes cantidades de acero de refuerzo por m2. d) No tienen capacidad de embutir servicios. e) Gran cantidad de concreto por m2. 2.6.3.- REQUISITOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSAS MACIZAS ARMADAS EN UNA (1) DIRECCIÓN. a) El acero de refuerzo se expresa por su diámetro y por su separación. b) No se normaliza acero mínimo por flexión, sin embargo, se debe colocar un mínimo de acero por efectos de retracción y cambios de temperatura. c) Se tratará de tener un diseño de losa donde el esfuerzo cortante sea absorbido exclusivamente por el concreto, sin embargo, en casos de secciones altas podrá compartirse la resistencia al corte con el uso de refuerzo metálico por medio de ganchos aislados y/o estribos. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 28 2.7.- CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOSAS NERVADAS EN DOS (2) DIRECCIONES. 2.7.1.- VENTAJAS: a) Utilizan poca cantidad de acero de refuerzo por m2. b) Poca cantidad de concreto por m2 c) Alta capacidad de distribuir o soporta grandes cargas. d) Se utilizan dos materiales, concreto y acero. 2.7.2.- DESVENTAJAS: a) Mayor altura de sección para igual servicio que otras. b) Requiere de mano de obra especializada. 2.7.3.- REQUISITOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE LOSAS NERVADAS ARMADAS EN DOS (2) DIRECCIONES. a) El ancho del nervio b' será como mínimo 15 cm. (ver fig. 11). b) La altura total h de la sección será como máximo 3,5 veces el ancho b' del nervio (ver fig. 11). c) Alrededor de todo elemento estructural se maciza un ancho el mayor de 15 cm. o el ancho del nervio (ver fig. 11). Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 29 1 1 Macizado min 15 cm Nervios Bloques o casetones plasticos Fig. 11 VIGAS DE CARGA b` > 15cmb` > 15cm Ś < 75CM h< 3, 5b ´ h de l B lo qu e Corte 1-1 Macizado min 15 cm LOSETAVIGA NERVIO BLOQUE t MALLA ELECTROSOLDADA Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 30 d) Si el relleno o los bloques no son permanentes (encofrados removibles), el espesor de la losa de concreto será el mayor de los siguientes valores (ver fig. 7): - 4 cm. - 1/12 de la distancia libre entre nervios. e) Si el relleno o los bloque no son permanentes (encofrados removibles), el espesor de la losa de concreto será el mayor de los siguientes valores (ver fig. 8): - 5 cm. - 1/12 de la distancia libre entre nervios. f) Se colocará un acero en la loseta llamado acero de repartición, este acero tiene como finalidad permitir que el concreto y el acero trabajen como un solo elemento para absorber los esfuerzos cuando actúan los efectos cargas, de retracción y cambios de temperatura. g) Es permitido la clocación de tuberías y conductos en la loseta de concreto, siempre que se cumpla con el espesor de la loseta sea por lo menos 2,5 cm. mayor que el diámetro o lado del tubo o conducto colocado (ver fig. 8). h) Se tratará de hacer un diseño de nervio donde el esfuerzo cortante será absorbido exclusivamente por el concreto del nervio, sin embargo, podrá compartirse la resistencia por medio del uso de refuerzo metálico, en este caso ganchos aislados, ya que generalmente no hay espacio para la colocación de estribos. i) Debido a la innegable contribució que aporta la loseta de concreto, se tolera una capacidad resistente al corte en el concreto de un 10% mayor del corte resistido por el concreto, tal que: Vu Vn = 1,1 x 0,53 fc (b' d) Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 31 i) Se permite el uso de macizados (vaciar concreto en el espacio de los bloques y cercano a los apoyos) con la finalidad de absorber los esfuerzos de corte y momentos por flexión (ver fig.12). Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 32 A continuaciónse presenta la tabla 9 que resume los pesos por m2 para distintas alturas de losas nervadas armada en dos(02) direcciones, tomando en cuenta el uso ya sea en techos o entrepisos, donde se asume un ancho de nervio de 15 cm. y una separación de eje a eje entre nervios de 80 cm. TABLA 9 b` > 15cm S´ < 75CM b` > 15cm VIGA Corte 1-1 BLOQUE Macizado min 15 cm LOSETA NERVIO h de l B lo qu e h< 3, 5b ´ t MALLA ELECTROSOLDADA 1 Fig. 12 1 Macizado min 15 cm VIGAS DE CARGA Macizado min 15 cm Macizado por Corte o por Momento Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 33 PESO POR m2 DE LOSAS NERVADAS EN DOS (02) DIRECCIONES USO TECHOS ENTREPISOS Componentes de la Losa Altura de Losa h Altura de Losa h 25 cm 30 cm 35 cm 25 cm 30 cm 35 cm Loseta 120 120 120 120 120 120 Nervios 102 130 153 102 130 153 Pendientes 60 60 60 - - - Base de Pavimento - - - 60 60 60 Impermeabilización 15 15 15 - - - Pavimento - - - 50 50 50 CARGA MUERTA/m2 297 325 348 332 360 383 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 34 TABLAS DE CABILLAS Y MALLAS. TABLA DE AREAS DE ALAMBRES. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 35 NUMERO MAXIMO DE CABILLAS EN UNA CAPA PARA VIGAS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 36 NUMERO MAXIMO DE CABILLAS EN 2 CAPAS PARA VIGAS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 37 NUMERO MAXIMO DE CABILLAS EN UNA CAPA PARA COLUMNAS Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 38 3.- PREDIMENSIONADO DE COLUMNAS. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 39 Posiblemente lo más importante dentro de la ejecución de un proyecto es la estimación " a priori " de las dimensiones de los miembros de una estructura y en especial de los elementos que transmiten las cargas a las fundaciones, es decir, las columnas, debido a que son ellas las que ocupan espacios en las plantas, por lo tanto, disminuyen el área útil (a diferencia de las vigas que disminuyen altura útil), y porque los distintos métodos de análisis implican el conocimiento de la rigidez de los elementos que componen la estructura y el concepto de rigidez está íntimamente ligado con la geometría o dimensiones, es por eso que, a continuación se expone un método aproximado el cual generará dimensiones en las columnas, que estarán dentro del orden real de las necesidades, pero no exactas, y que podrían ser mayores o menores, ya que los parámetros definitivos que intervienen en una estructura son muchos. Cuando se tiene una planta estructural, lo primero que se conoce son las distancias entre ejes, por lo tanto, como las columnas son puntos obligados de pase de ejes, es posible definir un " Area Contribuyente " o Acont que recibe cada columna, como se ve en la fig. 12. Se define como " Area Contribuyente " o Acont para la columna 3B en el caso en que sean ejes ortogonales el área rayada que la circunda. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 40 Y sobre esta área estará actuando una carga, que expresada unitariamente por m2 genera una carga sobre la columna, carga que no es la verdadera actuante, ya que sólo representará parte de la definitiva, téngase en cuenta que la verdadera carga será proveniente de cargas verticales más la del sismo en X e Y, sin embargo, a pesar de todo se puede tener una aproximación regular de las cargas en consideración. La finalidad es conocer cuales son las cargas que actúan y en que forma se afectan a la columna, ya que todas las columnas no se comportan iguales. 3.1.- CARGAS PARA EL PREDIMENCIONAMIENTO. Las cargas más conocidas y más fáciles de usar en este caso serán las verticales que pueden actuar sobre el "Area Contribuyente" o A cont de la columna, siendo éstas: 2 2 2 1* 2 5 2 4 LLLL contA Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 41 a) La carga viva del uso de la estructura, la cual se simboliza como WL, se expresa en Kg/m2. b) La carga muerta de la losa de entrepiso y techo, incluyendo el peso propio de la losa y acabados general, la cual se define como WD , se expresa en Kg/m2. c) El peso propio de las vigas en planta que contribuyan sobre la columna la cual se define como Wv, se expresará en kg/m2, este peso se puede estimar para luces convencionales de edificios de viviendas entre 100 a 150 kg/m2, sin que sea éste rigurosamente fijo para todos los casosparticulares. d) El peso propio de la columna en la planta, la cual se define como Wc, se expresa en kg/m2, este peso se puede estimar para luces convencionales de edificios de viviendas del orden de 100 kg/m2 sin que sea rigurosamente fijo para todos los casos particulares. e) Cualquier otra carga que no haya sido mencionada, se expresará en kg/m2. Es posible entonces decir, que la carga que actúa sobre el " Area Contribuyente " o Acont será: WU = 1,4 (WD + WV + WC) + 1,7 WL de tal forma que se obtiene una " Carga Contribuyente " o Pcont: Pcont = Acont x Wu x n Donde n = número de pisos que soporta la columna. Se puede determinar el "área gruesa" o Ag de la columna, utilizando la siguiente expresión: Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 42 Donde Coef. Dependerá de las condiciones de carga definitiva a que estará sometida la columna, es decir, si la columna recibe en mayor proporción carga vertical que momento o viceversa, para eso se diferencian varios tipos de columnas de acuerdo a donde se ubiquen en la estructura, como se muestra en la fig. 13. TIPO I También llamadas columnas internas, se encuentran ubicadas después de la primera columna en los pórticos, se puede generalizar que estarán solicitadas por una relación pequeña ´*. . fcCoef Pcont gA ´*60,045,0 . fc Pcont gA Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 43 de momento a carga axial, es decir con excentricidad bastante baja, se puede aproximar el área de concreto gruesa Ag. TIPO II También llamadas columnas extremas o de borde, por ser extremas de un pórtico pero internas de otro pórtico de la otra dirección que las contiene, estarán solicitadas por momentos respecto a la carga axial en mayor proporción que las anteriores. TIPO III También llamadas columnas esqineras, por ser extremas de los dos pórticos que la contienen, estarán solicitadas por una proporción de momento a carga axial mucho mayor que los otros tipos de columnas. El rango de variación de los coeficientes de los tipos de columnas quedan a criterio del proyectista, ya que no se puede generalizar para todos los casos, porque depende de la zona, sea sísmica o no, de la confiabilidad del constructor, del método de cálculo, del uso de la estructura, magnitud de las sobrecargas y lo más importante del grado de similitud de las luces del edificio, ya que plantas irregulares obligan a tomar dimensiones de columnas mayores por problemas de rigidez en sus miembros que por resistencia. En conclusión, éstas expresiones sólo dan una aproximación para después ajustarlas a las verdaderas dimensiones requeridas por las solicitaciones que estos miembros van a soportar (ver ejemplo anexo). ´*40,030,0 . fc Pcont gA ´*50,040,0 . fc Pcont gA Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 44 4.- PREDIMENSIONADO DE VIGAS. 4.1.- VIGAS DE CARGA. a) Las cargas de las losas sobre las vigas se reparten atendiendo el ancho tributario de la viga. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 45 b) Se denomina ancho tributario de la viga el promedio de las distancias a las vigas vecinas (ver fig. 14). c) Para edificios de viviendas se puede tomar la carga indicada en la tabla 10 TABLA 10 h (cm) espesor losa Peso de los Elementos en kg/m2 Losa Nervada Viga Columna Piso + Friso Tabiques Total 20 270 100 100 150 220 840 2 2 2 1 LL B viga tribA Fig . 1 4 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L2 /2 L1 /2 A B C 1 2 3 4 5 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 46 25 315 125 100 150 220 910 30 360 140 100 150 220 970 d) El momento de diseño de la viga se considerará igual al momento de empotramiento (M.E.) (ver anexos tablas) e) Las dimensiones se determinarán por los métodos ordinarios de diseño de viga (TEORIA DE ROTURA) por la fórmula siguiente: Donde h = d + d' Mu =Momento de Empotramiento Mayorado. d = Altura útil. Ru = f'c x q x Ju b = ancho de la viga, que se supone igual al ancho de la columna. q = se adopta un valor conservador de q = 0,18 de acuerdo con las condiciones de ductilidad y luego se chequea con el qmáx que será igual a 0,5 qb y con el qmin que es igual a 14/f'c, entonces tenemos que 6300 qmáx = 0,5 x qb = 0,5 x 0,851 x 6300 + fy Para fy = 4200 kg/m2 , 1 = 0,85 ⇒ qmáx = 0,2168 y qmín = 14/f’c = 0,056 para f’c = 250 kg/ m2 luego 0,056 < 0,18 < 0,2168 � Se calcula Ju = 1−0,59 x q = 0,894 Ru = f'c x q x Ju = 40,23 Luego el valor de = 0,9 (flexión) bRu Mu ** d d d ´ h b Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 47 Entonces tendremos que para f’c = 250 kg/m2 y fy = 4200 kg/m2 la fórmula se transforma en h = d + d’ , donde d’ = recubrimiento; que en vigas es igual a 5 cm. Otra forma de predimensionar las vigas de cargas es por la tabla 6 en el renglón de vigas para no tener que chequear flechas, también cuando las vigas poseen una luz muy grande mayores de 10 m se debe predimensionar por flecha, tomando la flecha máxima permisible de acuerdo a las condiciones de apoyo de la viga. 4.3.- VIGAS DE AMARRE O ANTISÍSMICAS. Se acostumbra hacer el cálculo de las dimensiones de estas vigas, no por carga vertical que en ellases muy pequeña, sino por el criterio de desplazabilidad, para lo cual puede usarse la fórmula de: Siendo: = desplazamiento relativo = x h ⇒ = /h T = fuerza cortante en el nivel considerado. h = altura de piso Ed = Módulo de Elasticidad dinámico (para el concreto Ed=21.000 ´fc ) ∑Kv = sumatoria de los valores K de las vigas del nivel donde se aplica T k = I / L I = inercia L = longitud ∑Kc = sumatoria de los valores K de las columnas del piso. = son valores dados por la norma sismorresistentes 1756-2001 dependiendo del uso de la edificación y al tipo de cerramiento a utilizar en la construcción. b Mu *23,40*90,0 d ∑∑ KvKcEd 11 12 2Th Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 48 Entonces la ecuación de se transforma en luego se despeja ∑Kv y a partir de este valor se determinarán las dimensiones de las vigas de amarre, fijando los valores de establecidos por la Norma 1756-01 en la tabla 10.1. que en el presente trabajo sera la tabla 11. TABLA 11 5.- CÁLCULO DE PESO Y CENTRO DE MASA DE UNA EDIFICACIÓN. 5.1.- PESO TOTAL DEL EDIFICIO. Será la sumatoria de todos los elementos estructurales, identificados como (P), tomándose en cuenta la carga muerta total (peso de vigas, columnas, losas, paredes, acabados VALORES LIMITES DE: /(hi-hi-1) TIPO Y DISPOSICION DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES EDIFICACIONES GRUPO A GRUPO B1 GRUPO B2 SUSCEPTIBLES DE SUFRIR DAÑOS POR DEFORMACIONES DE LA ESTRUCTURA. 0,012 0,015 0,018 NO SUSCEPTIBLES DE SUFRIR DAÑOS POR DEFORMACIONES DE LA ESTRUCTURA. 0,016 0,020 0,024 ∑∑ KvKcEd 11 12 Th Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 49 y cualquier otra carga con carácter de permanencia) y un 25% de la carga viva. Al respecto la norma COVENIN-FUNVISIS 1756-01 expresa en unas especificaciones muy precisas y aconseja:especial cuidado se deberá tener en la estimación de la carga P a fin de obtener un valor que esté de acuerdo con la realidad”. El peso por piso se identifica como Pi y se refiere al peso de c/u delos pisos que componen el edificio; lógicamente la ∑Pi debe ser igual a (P) . 5.2.- CENTRO DE MASA DE UNA EDIFICACIÓN. Determinado el peso de cada piso o entrepiso de la edificación, se idealiza como concentrada en su centro de gravedad, denominándosele CENTRO DE MASA. Se considera que por dicho punto pasa la línea de acción de la carga sísmica lateral por nivel Fi que se determina por cualquiera de los métodos de análisis sísmico. La posición del centro de masa puede determinarse calculando la posición de la resultante de las reacciones en las columnas del piso estudiado, suponiendo el piso totalmente cargado con su carga permanente y un porcentaje de la carga viva tal cual lo especifican las normas. Otra forma de determinar la posición del centro de masa, de manera aproximada se explica con el ejemplo que detallamos a continuación por las fórmulas de la estática. Sea la planta de un edificio cuyas características son: ∑ Pi XiPiXcm * ∑ Pi YiPiYcm * Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 50 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 51 Datos: Columnas = 40 x 40 Vigas s/x = 40 x 60 Vigas s/y = 30 x 50 Altura Entrepiso = 3 m Sobrecarga en escalera y losa maciza = 500 kg/m2 Sobrecarga en losa nervada = 200 kg/m2 Pesos: Peso de losa nervada incluida tabiquería = 570 k/m2 Peso de losa maciza incluida tabiquería = 750 k/m2 Peso de las columnas = 16 col. x 0,4 m x 0,4 m x 3 m x 2.400 k/m3 = 18.432 kg Peso de vigas s/x = 4 vigas x 24 m x 0,4 m x 0,6 m x 2.400 k/m3 = 55.296 kg. Peso de vigas s/y = 4 vigas x 15 m x 0,3 m x 0,5 m x 2.400 k/m3 = 21.600 kg El peso total de vigas + columnas = 95.328 kg. Si este peso se considera repartido uniformemente en las losas, nos conduce a tener una carga por m2 de vigas + columnas (= Wv+c ). El peso de la escalera en proyección horizontal lo podemos determinar a partir de la fórmula: En nuestro caso c = 17 cm (contrahuella) h = 30 cm (huella) = 30º (ángulo de inclinación de la escalera) e = 20 cm (espesor) Por simplicidad consideremos que el descanso pesa igual que la escalera. h chmkgecWesc 100 cos 30/2400* cos2 3 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 52 Área de losas: Losa maciza = 5 m x 8 m 4 m x 2 m = 32 m2 Losa nervada = 24 m x 15 m 8 m x 5 m 2 m x 5 m = 310 m2 Total Area de losas = 342 m2 Sobrecargas: A las cargas unitarias de las losas debemos agregarle el 25% de la sobrecarga considerada por la Norma: Cargas Distribuidas Unitarias Wlosa nervada = Wln = 570 k/m2 + 200 k/ m2 x 0,25 = 620 k/ m2 Wlosa maciza = Wlm = 750 k/m2 + 500 k/ m2 x 0,25 = 875 k/ m2 Wescalera = We = 950 k/m2 + 500 k/ m2 x 0,25 = 1.075 k/ m2 W(vigas + columnas) = 95.328 kg/Area total de losas (342 m2 ) = 279 k/ m2 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 53 Tabla Resumen Zona Area (m2) Sobrecarga (kg/m2) Peso Pi (kg) Centro de Gravedad Pi Xi Pi Yi Xi Yi 1 120 Wln+Wvc 899 107.880,00 4,00 7,50 431.520,00 809.100,00 2 30 899 26.970,00 11,00 12,50 296.670,00 337.125,00 3 20 Wlm+Wvc 1.154 23.080,00 10,00 7,50 230.800,00 173.100,00 4 12 1.154 13.848,00 14,00 8,50 193.872,00 117.708,00 5 8 We = 1.075 8.600,00 14,00 6,00 120.400,0051.600,00 6 120 899 107.880,00 20,00 7,50 2.157.600,00 809.100,00 7 40 899 35.960,00 12,00 2,50 431.520,00 89.900,00 ∑ 350 ∑ 324.218,00 ∑ 3.862.382,00 2.387.633,00 Posición del Centro de Masa: = 11,91 m = 7,36 m ∑ Pi XiPiXcm * ∑ Pi YiPiYcm * Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 54 6.- ANÁLISIS SÍSMICO. El sismo es un movimiento del terreno en que descansa la estructura. En algunas partes del mundo los ingenieros están obligados a hacer el análisis sísmico pues generalmente las fallas sufridas por las estructuras se deben a este efecto. Fig. 15. El origen de los Movimientos Sísmicos o Terremotos. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 55 Fig. 16. Procedimientos para realizar un proyecto con riesgo sísmico confiable Fig. 17. Esquemas de cómo se producen las Ondas Sísmicas. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 56 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 57 7- NORMA SISMORRESISTENTE COVENIN 1753-2001 El movimiento de un sismo es horizontal, vertical aunque este último efecto casi no se toma en cuenta, pues al hacer el análisis bajo cargas verticales, el efecto vertical del sismo se absorbe por el factor de seguridad de las cargas verticales, según la norma 1756-01 la acción sísmica se caracteriza mediante espectros de diseño que se especifican tomando en cuenta: la zonificación, los perfiles geotécnicos, el coeficiente de amortiguamiento y la ductilidad. Los criterios de análisis de las estructuras se analizaran bajo la acción de dos(02) componentes sísmicas horizontales actuando simultáneamente según dos(02) direcciones dichas direcciones deberán corresponder a las direcciones asociadas a los planos resistentes entendiéndose por planos resistentes a sismo los pórticos que poseen columnas empotradas o articuladas en tierra. 7.1- LINEAMIENTOS BÁSICOS DE LA NORMA: a) Las solicitaciones de diseño presuponen que el sistema resistente a sismos esta en capacidad de absorber y disipar energía bajo acciones de tipo alternante, en el rango inelástico, sin perdida apreciable de su resistencia. b) Los mecanismos de absorción y disipación de energía no deben comprometer la estabilidad de la edificación. El diseño presupone que las zonas de disipación de energía se distribuyen entre los diversos miembros que constituyen la estructura, predominantemente en vigas o dinteles. c) Los factores de reducción de respuesta R, están sustentados por abundante información experimental de campo, con excepción de las consideraciones de diseño con factores de mayoración en exceso de 1,00 establecidos para evitar las fallas frágiles. d) Los espectros de diseño se dan a nivel cedente, por tanto el factor de mayoración de las solicitaciones sísmicas es igual a 1,00. Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 58 e) La acción sísmica se considera como una acción accidental y no se combina con otras acciones accidentales de similar probabilidad de ocurrencia. Cuando las acciones debidas al viento sean mayores que las del sismo, deben mantenerse las disposiciones de esta norma. f) Esta norma incorpora los efectos de los elementos no estructurales, en lo que se refiere a rigidez, la resistencia y la ductilidad del sistema resistente a sismos. g) El diseño se considera la acción de las tres componentes traslacionales del sismo y la rotacional del eje vertical. h) Esta norma presupone que los elementos estructurales, están unidos entre si, de manera que permitan la trasmisión de las solicitaciones debidas a sismos. i) Los modelos matemáticos describen la forma adecuada la respuesta estructural esperada. Cuando proceda, en el calculo de los desplazamientos del sistema resistente a sismo deben incluirse los efectos de la rotación de los nodos, las deformaciones por corte y por flexión de los miembros, así como sus deformaciones axiales. Cuando se modelen brazos rígidos su longitud se limitara a una fracción del mismo. j) La confiabilidad final de la edificación, depende del cumplimiento de esta norma y de las de diseño, además de la correcta ejecución, inspección y mantenimiento. 7.2- ZONIFICACION SÍSMICA. A los fines de la aplicación de esta norma, el país ha sido dividido en ocho zonas estas se indican en la tabla 4.2 de esta norma (ver anexos). La zonificación de regiones adyacentes a embalses de mas de 80 metros de altura se regirán por estudios especiales. Según la tabla 4.2 de esta norma el estado FALCON esta ubicado entre tres (03) zonas, la zona 2 (Municipios: Falcón, Carirubana, Los Taques ), la zona 3 ( resto del estado ), la zona 4 ( Municipios: Monseñor iturriza, Silva ) Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 59 7.2.1- MOVIMIENTOS DE DISEÑO. Los parámetros que caracterizan los movimientos de diseño dependen de las condiciones geotécnicas locales. El coeficiente de la aceleración horizontal para cada zona se da en la tabla 12. el coeficiente de la aceleración vertical, tomara como 0,70 veces los valores de Ao de la siguiente tabla. Tabla 12. Valores de Ao. ZONAS SISMICAS Ao PELIGRO SISMICO 7 0,40 ELEVADO 6 0,35 5 0,30 4 0,25 INTERMEDIO 3 0,20 2 0,15 BAJO 1 0,10 0 - Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 60 7.3- FORMAS ESPECTRALES TIPIFICADAS DE LOSTERRENOS DE FUNDACIÓN. Esta norma considera cuatro formas espectrales tipificadas (S1 a S4) y un factor de corrección para el coeficiente de aceleración horizontal (), los cuales dependen de las características del perfil geotécnico del terreno de fundación. La selección de la forma espectral y el factor () se hará por la tabla 13 siguiente. TABLA 13 FORMA ESPECTRAL Y FACTOR DE CORRECION () MATERIAL Vsp (m/s) H (m) ZONAS SISMICAS 1 a 4 ZONAS SÍSMICAS 5 a 7 FORMA ESPECTRAL () FORMA ESPECTRAL () ROCA SANA/FRACTURADA >500 - S1 0,85 S1 1,00 ROCA BLANDA O METEORIZADA Y SUELOS MUY DUROS O MUY DENSOS >400 <30 S1 0,85 S1 1,00 30- 50 S2 0,80 S2 0,90 >50 S3 0,70 S2 0,90 SUELOS DUROS O DENSOS 250- 400 <15 S1 0,80 S1 1,00 15- 50 S2 0,80 S2 0,90 >50 S3 0,75 S2 0,90 SUELOS FIRMES/MEDIO DENSOS 170- 250 50 S3 0,70 S2 0,95 >50 S3(a) 0,70 S3 0,75 SUELOS BLANDOS/SUELTOS <170 15 S3 0,70 S2 0,90 >15 S3(a) 0,70 S3 0,80 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 61 SUELOS BLANDOS O SUELTOS(b) INTERCALADOS CON SUELOS MAS RIGIDOS - Hi S2 © 0,65 S2 0,70 a) Si Ao 0,15 úsese S4 b) El espesor de los estratos blandos o sueltos (Vsp<170 m/s) deben ser mayores que 0,1Hi. c) Si Hi 0,25 H y Ao 0,15 úsese S3. Donde: H = profundidad a la cual se consigue material cuya velocidad de las ondas de corte, Vs es mayor que 500 m/s. Hi = profundidad desde la superficie hasta el tope del estrato (m) = 0,25 H. = Factor de corrección del coeficiente de aceleración horizontal. Las formas espectrales se dan en la tabla 14 y 15, la figura 18 siguiente: TABLA 14 VALORES DE , To y T* FORMA ESPECTRAL To(1756- 98) (seg) T*(1756- 01) T*(1756- 98) P(1756- 01) S1 2,40 0,10 0,40 0,40 1,00 S2 2,60 0,20 0,70 0,80 1,00 S3 2,80 0,30 1,00 1,30 1,00 S4 3,00 0,40 1,30 1,60 0,80 TABLA 15 VALORES DE T + CASO T +(seg) R < 5 0,10 (R-1) R 5 0,40 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 62 Fig. 18. Espectro de Respuesta Elástico ( R = 1 ) To = T*/4 T* Periodo T (seg) Para la zona de Coro según estudios geotécnicos se puede establecer una forma espectral tipificada del tipo S3 (suelos duros o densos con H > 50 m de profundidad y un factor de corrección de 0,70 ). 7.4- CLASIFICACION DE EDIFICACIONES SEGUN EL USO NIVEL DISEÑO, TIPO Y REGULARIDAD ESTRUCTURAL. Para los efectos de esta norma, las edificaciones quedaran clasificadas según su uso, nivel de diseño, tipo y regularidad estructural. 7.4.1- CLASIFICACION SEGÚN EL USO Las edificaciones se clasificaran por grupos A, B1, B2, C y usos mixtos ( ver anexos). 7.4.1.1- FACTOR DE IMPORTANCIA De acuerdo con la anterior clasificación se establece se estable un factor de importancia conforme con la tabla 16. Tabla 16 FACTOR DE IMPORTANCIA A ce le ra ci ón E sp ec tra l A d. Ao )1(1 To TAo Ao P T TAo * Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 63 7.4.2- CLASIFICACION SEGÚN EL NIVEL DE DISEÑO. A los fines de la aplicación de esta norma, se distinguen los tres niveles de diseño que se especifican a continuación. NIVEL DE DISEÑO 1. El diseño en zonas sísmicas no requiere la aplicación de requisitos adicionales a los establecidos para acciones gravitacionales. NIVEL DE DISEÑO 2. Requiere la aplicación de los requisitos adicionales para este nivel de diseño, establecidos en las normas COVENIN – MINDUR. NIVEL DE DISEÑO 3. Requiere la aplicación de todos los requisitos adicionales para el diseño en zonas sísmicas establecidos en las normas COVENIN – MINDUR. GRUPO A 1,30 B1 1,15 B2 1,00 Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 64 TABLA 17. NIVELES DE DISEÑO ND 7.4.3- CLASIFICACION SEGUN EL TIPO DE ESTRUCTURA. A los fines de esta norma, se establecen los tipos de sistemas estructurales en función de los componentes del sistema resistente a sismo, y se clasifican en cuatro (04) tipos ( I, II, III, IV ). Una estructura puede clasificarse en tipos diferentes, en sus dos direcciones ortogonales de análisis. Todos los tipos de estructuras, con excepción del tipo IV, deberán poseer diafragmas con la rigidez y resistencia necesarias para distribuir eficazmente las acciones sísmicas entre los diferentes miembros del sistema resistente a sismos. En las zonas sísmicas de la 3 a la 7, ambas incluidas, no se permiten los sistemas de pisos sin vigas, ni pisos donde todas las vigas sean planas. 7.4.3.1- FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA. GRUPO ZONA SÍSMICA 1 y 2 3 y 4 5,6 y 7 A, B1 ND2 ND3 ND3 ND3 B2 ND1(*) ND2 ND3 ND2(*) ND3 ND2(**) Quita marcas de aguaWondersharePDFelement http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db http://cbs.wondershare.com/go.php?pid=5290&m=db CURSO DE ANALISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES INGENIERO CIVIL SEBASTIAN LOYO LUGO URB. MOSEÑOR ITURRIZA AV.2 CALLE 4 . CASA # 5 CORO EDO. FALCON. TEL. 0268-2531785 CEL. 0414-6337580 EMAIL: loyose2007@gmail.com. Venezuela. 65 Los máximos valores del factor de reducción de reducción R, para los distintos tipos de estructuras y niveles de diseño, están dados en la tabla 18 . cuando en la correspondiente norma de diseño no existan requerimientos explícitos para un determinado nivel de diseño, se adoptara el valor de R correspondiente al nivel de diseño menos exigente inmediato. TABLA 18 FACTORES DE REDUCCIÓN R 7.5- METODOS DE ANALISIS En cuanto a los métodos de análisis la norma 1756-01 los clasifica de la forma siguiente: a)- ANALISIS ESTATICO: los efectos traslacionales se determinan con el Método Estático Equivalente , los efectos torsiónales se determinan con el Método de Torsión Estática Equivalente. (se debe aplicar en edificio de comportamiento REGULAR hasta 10 pisos o hasta 30 metros de altura) b)- ANÁLISIS DINAMICO PLANO: Los efectos traslacionales se determinan según el Método de Superposición Modal con un Grado de Libertad por Nivel, los efectos Torsionales se determinan con el Método de la Torsión Estática Equivalente. (se debe usar para edificios de comportamiento REGULAR que excedan
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