Predimensionamiento de Porticos_jgr

DATOSPREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES CON UN SISTEMA APORTICADOESPECIFICAIONES DE LA EDIFICACIN Y EL SUELO DE FUNDACINSISTEMA ESTRUCTURA:APORTICADOUSO DE EDIFICACIN:VIVIENDA f`'c es el esfuerzo mximo de compresin en el concretoUBICACIN DE LA EDIFICACIN:CAJAMARCAf''y es el esfuerzo de fluencia para el acero de refuerzo en estructuras de concretoNUMERO DE PISOS:4 PISOS + AZOTEAH(PISO A TECHO):2.45mf'c:210kg/cm2fy:4200 kg/cm2AREA DE PORTICOS16.81X7.76

SE ADJUNTA PLANO DE PRIMER AL CUARTO PISO:

VISTA DE PORTICO FRONTAL DE LA ESTRUCTURAVISTA DE PORTICO LATERAL DE LA ESTRUCTURA

IDEALIZACIN ESTRUCTURAL DE PORTICOS VISTA EN PLANTA

DISTRIBUCIN ARQUITECTNICADEL 1 AL 4 PISO

PRE-LOSA ALIGERADA1.- PREDIMENSIONADO - LOSA ALIGERADADe la configuracion estructural se tiene el longitud mayor escogida que se encuentra en el portico lateral:Nota: Por tener luces menores a 6 mts resultaria mejor usar una losa aligerada como diafragma horizontal, se utilizara una losa aligerada predimensionada de la siguiente manera:

H= L/25L= Luz Libre 4.01mH=0.16mConsideramos:0.25mDe la Norma E.020 Cargas, se tiene:

350KG/M2

Entonces tomaremos para las viguetas:Ancho de Vigueta:0.10mEntre Ejes de Viguetas:0.40m

PRE-VIGAS2.- PREDIMENSIONADO - VIGASVIGAS PRINCIPALESPARA REALIZAR EL PREDIMENSIONAMIENTO UTILIZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA VISTA LATERAL DEL PORTICO AQU MOSTRADA, EN ESTE CASO SERA:

Ln=5.48mB=3.88m

METRADOS DE CARGA SEGN RNE

VIGAS PRINCIPALES DEL 1 PISO


CARGA VIVA:Sobrecarga S/C=100Kg/m2CV0.0100Kg/cmCV

-Peso aligerado=300Kg/m20.0300Kg/cm-Peso acabado=100Kg/m20.0100Kg/cmCARGA MUERTA:400Kg/m2CM0.0400Kg/cmCM

U=1.50CM+1.80CV

Reemplazando:U=0.0780Kg/m2

PREDIMENSIONANDO

=Ln14.322

Ln=Longitud Libre

b=B20

B=Longitud Transversal Tributaria

CONSIDERANDO:h=5.48=0.38m0.40m14.32h=0.40mb=3.88=0.19m0.30m20b=0.30m

VIGAS PINCIPALES DEL 2 AL 4 PISO



-Peso aligerado=300Kg/m20.0300Kg/cm-Peso acabado=100Kg/m20.0100Kg/cm-Tabiqueria=100Kg/m20.0100Kg/cmCARGA MUERTA:500Kg/m2CM0.0500Kg/cmCM

U=1.50CM+1.80CV

Reemplazando:U=0.1110Kg/cm

PREDIMENSIONANDO

=Ln12.006

Ln=Longitud Libre

b=B20


CONSIDERANDO:h=5.48=0.46m0.45m12.01h=0.45mb=3.88=0.19m0.30m20b=0.30mVIGAS SECUNDARIASPARA REALIZAR EL PREDIMENSIONAMIENTO UTILIZAREMOS LA LUZ MAYOR DE LA VISTA FRONTAL DEL PORTICO AQU MOSTRADO, EN ESTE CASO SERA:

Ln=3.88mB=3.42mVIGAS SECUNDARIAS DEL 1 PISO



-Peso aligerado=300Kg/m20.0300Kg/cm-Peso acabado=100Kg/m20.0100Kg/cmCARGA MUERTA:400Kg/m2CM0.0400Kg/cmCM

U=1.50CM+1.80CV

Reemplazando:U=0.0780Kg/m2

PREDIMENSIONANDO

=Ln14.322

Ln=Longitud Libre

b=B20



VIGAS PINCIPALES DEL 2 AL 4 PISO



-Peso aligerado=300Kg/m20.0300Kg/cm-Peso acabado=100Kg/m20.0100Kg/cm-Tabiqueria=100Kg/m20.0100Kg/cmCARGA MUERTA:500Kg/m2CM0.0500Kg/cmCM

U=1.50CM+1.80CV

Reemplazando:U=0.1110Kg/cm

PREDIMENSIONANDO

=Ln12.006

Ln=Longitud Libre

b=B20



PRE-COLUMNAS3.- PREDIMENSIONADO - COLUMNASLARGOANCHOREA TRIBUTARIAArea Tributaria Para Columna C-1=4.755X3.88=18.45m2Area Tributaria Para Columna C-2=4.755X1.94=9.22m2Area Tributaria Para Columna C-3=3.88X1.94=7.53m2Area Tributaria Para Columna C-4=1.94X1.94=3.76m2Nota: Al iniciar el pre - dimensionamiento de columnas debemos conocer los pesos usuales aprox de losas, vigas y columnas para realizar el metrado de cargas.

*Calculando el peso propio de las VIGAS:b(m)h(m)L(m)Pe(kg/m )Peso de la V.P.=0.30x0.45x50.43x2,400.00=16,339.32kgPeso de la V.S.=0.30x0.30x38.80x2,400.00=8,380.80kgTotal=24,720.12kg

Peso de Vigas por m2=24,720.12/ (16.81x7.76)kg/m=189.51kg/m

*Calculando el peso propio de las COLUMNAS:Asumimos el peso propio para una columna de 0.25x0.25 y una altura de 2.45 (Dimensionamiento referencial)

b(m)h(m)L(m)Pe(kg/m )N ColumnasPeso de la Columna=0.25x0.25x2.45x2,400.00x15.00=5,512.50kg

Peso de Colum. por m2=5,512.50/ (16.81x7.76)kg/m=42.26kg/m

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS CON LOS DATOS ENCONTRADOS

GENERALIDADES

Tipos de Columnas:C1=Columna centralC2=Columna extrema de un prtico interior principalC3=Columna extrema de un pritco interior secundarioC4=Columna de esquina

Formula Para el Dimensionamiento de Columnas:Donde:bD=PD:Dimensin de la seccin en la direccin del anlisis ssmico de la columnan*f'cb:La otra dimensin de la seccin de la columnaP:Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla N 01)f'c:Resistencia del Concreto a la compresin simplen:Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver tabla N 01)

SEGN ENSAYOS EXPERIMENTALES - TABLA N 01TIPO DE COLUMNAUBICACINPESO "P"

Tipo C1, para losColumna InteriorP = 1.10PG.Para los Primeros Pisosn = 0.30

Tipo C1, para losColumna InteriorP =1.10PG.Para los 4 ultimos pisos superioresn = 0.25

Tipo C2 y C3Columnas ExtremasP = 1.25PG.de Porticos Interioresn =0.25

Tipo C4Columna de EsquinaP = 1.50PG.n = 0.20

Donde:Nota : Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisosPG:Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columnaP:Carga Total Inclin. Sismo.

Formulas para el Encontrar el PG. y U, respectivamente:

PG =U*AtDonde:U:Peso TotalAt:rea tributariaU = CM + CVCM:Carga muerta (permanente)CV:Carga Viva (Libre)

METRADO DE CARGAS PARA COLUMNAS:*ENCONTRANDO EL U (CARGA LTIMA), DEL 4 PISO

Encontrando el CM:Peso Propio del Techo Aligerado:350.00Kg/m2Peso de Vigas:189.51Kg/m2Peso de Columnas:42.26Kg/m2Peso de la Tabiqueria:100.00Kg/m2Peso de los Acabados:100.00Kg/m2CM:781.76Kg/m2

Encontrando el CV:Sobrecarga S/C:100.00Kg/m2SEGN RNE (NORMA E-020) CV:100.00Kg/m2

U = WD + WLU = 781.76Kg/m2 +100.00Kg/m2U = 881.76Kg/m2

ENCONTRANDO EL WT (CARGA LTIMA), DEL 1 AL 3 PISO*ENCONTRANDO EL U (CARGA LTIMA), DEL 4 PISO

Encontrando el CM:Peso Propio del Techo Aligerado:350.00Kg/m2Peso de Vigas:189.51Kg/m2Peso de Columnas:42.26Kg/m2Peso de la Tabiqueria:100.00Kg/m2Peso de los Acabados:100.00Kg/m2CM:781.76Kg/m2

Encontrando el CV:Sobrecarga S/C:200.00Kg/m2SEGN RNE (NORMA E-020) CV:200.00Kg/m2

U = WD + WLU = 781.76Kg/m2 +200.00Kg/m2U = 981.76Kg/m2COLUMNA C-1

PG =U*At

PG =AT x U' x N + AT x U'' x NDonde:N=N de pisos

Pisos Inferiores4piso

PG =18.45x981.76x3.00+18.45x881.76x1.00PG =70,606.90Kg

P =1.10PG.DE LA TABLA N 01

P =1.10x70,606.90kgP =77,667.59Kg

bD=Pn*f'c

bD =77,667.59Kg0.30x210 Kg/cm2

bD =1,232.82cm2b=D=35.1115211542m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30mts, para tener congruencia con las dimensiones que hmos asignado a las vigasCOLUMNA C-2 / C-3

PG =U*At



PG =9.22x981.76x3.00+9.22x881.76x1.00PG =35,303.45Kg


P =1.25x35,303.45kgP =44,129.31Kg

bD=Pn*f'c

bD =44,129.31Kg0.25x210 Kg/cm2

bD =840.56cm2b=D=28.992384397m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30mts, para tener congruencia con las dimensiones que hmos asignado a las vigasCOLUMNA C-4

PG =U*At



PG =3.76x981.76x3.00+3.76x881.76x1.00PG =14,403.51Kg


P =1.50x14,403.51kgP =21,605.27Kg

bD=Pn*f'c

bD =21,605.27Kg0.20x210 Kg/cm2

bD =514.41cm2b=D=22.6806328314m

Asumiremos Columnas de 0.30 x 0.30mts, para tener congruencia con las dimensiones que hmos asignado a las vigasLAS COLUMNAS SERN DE :

D =0.30m

b =0.30m

C4C2C2C2C1C2C4C3C2C1C1C4C2C3C4

PESO E4.- CALCULO EL PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA

PESO EN LA AZOTEA

CARGA MUERTA:72.15ALIGERADOL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.817.760.35045.66ACABADOSL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.818.000.10013.45TABIQUERIAL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.817.760.10013.04

CARGAS VIVAS13.45AZOTEA S/C L (m)ANCHO (m)(T/m)PESO (Ton)16.81 m8.000.10013.45PESO TOTAL 1.5 CM + 1.8 CVPESO TOTAL 132.43Tonen la azoteaPESO DEL 2do AL 4to PISO

CARGA MUERTA:102.29VIGASN VIGASL (m)h (m)b (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)PRINCIPAL316.810.450.302.4016.34SECUNDARIAS57.760.300.302.408.3824.72COLUMNASN COLUML (m)D (m)b (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)C-132.450.300.302.401.59C-262.450.300.302.403.18C-322.450.300.302.401.06C-442.450.300.302.402.125.82ALIGERADOL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.817.760.35045.66ACABADOSL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.817.760.10013.04TABIQUERIAL (m)ANCHO (m)P.Uc (T/m)PESO (Ton)16.817.760.10013.04

CARGAS VIVAS26.09VIVIENDAL (m)ANCHO (m)(T/m)PESO (Ton)16.817.760.2026.09PESO TOTAL 1.5 CM + 1.8 CVPESO TOTAL 200.39TonPor cada nivelPESO TOTAL DE LA EDIFICACIN:733.60Ton

PRE-ZAPATAS5.- PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS La capacidad portante dl suelo es de 3.26 kg/cm2 la cual transformada a toneladas sobre metros cuadrados sera: 32.6 Tn/m2

DONDE:K, depende del tipo de sueloN, nmero de pisos

Por lo tanto tenemos:

733.600.9 x Area Zapatas x 5

5.00m2

L =2.24

Por lo tanto se consideraran zapatas de:2.50x 2.50 mts

32.6>26.08SI CUMPLE

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