UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“ PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES”
CURSO : ANALISIS ESTRUCTURAL II
DOCENTE : ING. IVAN LEON MALO
NUEVO CHIMBOTE - FEBRERO, 2013
PREDIMENSIONAMIENTO
El proceso de diseño es un mecanismo iterativo el cual consiste en ir perfeccionando una propuesta de elementos inicial, hasta llegar a una propuesta óptima. Por esta razón se suponen secciones iniciales para los elementos en la estructura, como vigas principales y columnas, y con ellos se realiza un análisis estructural preliminar. La propuesta inicial de estas secciones no son definitivas, ya que a través del proceso de diseño se van optimizando las secciones de los elementos estructurales, sin embargo a partir de una buena selección inicial, se puede reducir el número de iteraciones necesarias
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS
ALIGERADOS:
El peralte de las losas aligeradas podrán ser dimensionadas considerando los siguientes criterios:
h = 17cms Luces menores de 4m
h = 20cms Luces comprendidas entre 4 y 5m
h = 25cms Luces comprendidas entre 5 y 6m
h = 30cms Luces comprendidas entre 6 y 7m
h = altura o espesor total de la losa aligerada y por
tanto incluye los 5cm de losa superior y el espesor del
ladrillo de techo. Los ladrillos serán de 12, 15, 20 y
25cm respectivamente
El Arquitecto y el Ingeniero Civil deberán tener en
cuenta la determinación de la altura de piso a piso,
el espesor anteriormente indicado y la consideración
de 5cm adicionales para el denominado piso
terminado
Losas nervadas:
Se usan generalmente en paños de luces grandes,
mayores de 6m, puesto que resultan ser más livianas
que una losa aligerada y por que se construyen con
espesores y espaciamientos entre viguetas que no
dependen de condiciones rígidas del mercado (caso
del ancho de los ladrillos)
Losas macizas:
Las losas macizas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando espesores menores en 5cms a los indicados para losas aligeradas; así podrá tener:
h = 12 o 13cm Para luces menores o iguales a 4m
h = 15cm Para luces entre 4 y 5m
h = 20cm Para luces entre 5 y 6m
h = 25cm Para luces entre 6 y 7m
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de 1/10 a 1/12 de la luz libre. Debe aclararse que esta altura incluye el espesor de la losa del techo o piso
El ancho es variable de 0,3 a 0,5 veces su altura, teniendo en cuenta un ancho mínimo de 25cm, con la finalidad de evitar el congestionamiento del acero y presencia de cangrejeras
Dimensiones usuales en vigas:
L ≤ 5,5m 25x30, 30x50cm
L ≤ 6,5m 25x60, 30x60, 40x60cm
L ≤ 7,5m 25x70, 30x70, 40x70, 50x70cm
L ≤ 8,5m 30x75, 40x75, 30x80, 40x80cm
L ≤ 9,5m 30x85, 30x90, 40x85, 40x90cm
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Las columnas al ser sometidas a cargas axiales y
momento flector, tiene que ser dimensionadas
considerando los dos efectos simultáneamente, tratando
de evaluar cual de los dos es el que gobierna en forma
más influyente en dimensionamiento
En base a todo lo indicado se puede recomendar los
siguientes criterios de dimensionamiento:
1) Para edificios que tengan muros de corte en las dos direcciones, tal que la rigidez lateral y la resistencia van a estar principalmente controladas por los muros, las columnas se pueden dimensionar suponiendo un área igual a :
Área de columna = P (servicio) / 0,45f‘c
2) Para el mismo tipo de edificio, el dimensionamiento de las columnas con menos carga axial, como es el caso de las exteriores o esquinadas, se podrá hacer con un área igual a :
Área de columna = P (servicio) / 0,35f’c
3) Para edificios aporticados íntegramente, para los cuales se recomienda no exceder de 5 pisos, las columnas deberán dimensionarse mediante alguna estimación del momento de sismo, demostrando la experiencia que se requerirán columnas con un área fluctuante entre 1000 y 2000cm2, salvo que se tengan vigas con luces mayores a 7m
Así para este tipo de edificios, se dispondrán columnas de 35x25, 40x40, 25x50, 30x60 30x40, 30x50cm o circulares de 40 o 50cm de diámetro, escogiéndose estas diferentes alternativas según las dimensiones cuadradas o rectangulares de los paños, no olvidando la importancia de ubicar columnas con suficiente peralte en las dos direcciones, pues se trata de proporcionar la rigidez lateral en las dos direcciones
4) Para edificios con luces significativas (mayores a 7 u
8m), debe tenerse especial cuidado en las columnas
exteriores, pudiendo dimensionarse el peralte de la
columna en un 70 u 80 % del peralte de la viga
principal
PREDIMENSIONAMIENTO PRACTICO EN
COLUMNAS
TIPO 1 : lado = H/8
TIPO 2 : lado = H/10
TIPO 3 : lado = H/9
Donde: H = altura del piso
PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS O
MUROS DE CONCRETO
Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto
que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo,
mientras más importantes sean, tomarán un mayor porcentaje del
cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos. Esto significa
que podría prescindirse de las placas si se desea que los pórticos
tomen el 100% del cortante sísmico
Las placas pueden hacerse mínimo de 10cm de espesor (muros de
ductilidad limitada), pero generalmente se consideran de 15cm de
espesor en el caso se edificios de pocos pisos y de 20, 25 o 30cm
conforme aumentemos el numero de pisos o disminuyamos su
densidad
PREDIMENSIONAMIENTO DE MUROS DE
ALBAÑILERIA
Donde:
t = espesor del muro
h = altura del muro
Zonas sísmicas (ver Norma E030-2006)