El Proyecto
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EL PROYECTODESCRIPCION DEL PROYECTO: Se trata de disear la parte estructural de una edificacin de cinco plantas. Esta estructura en la primera planta tiene ambientes destinados para reas comerciales, y en la segunda a quinta planta un ambiente de usos mltiples (sala - comedor, cocina, bao, dormitorio, etc.).
ESTRUCTURACION: Es la parte ms importante del proyecto el cual se elegir el tipo de estructura que vendr a soportar finalmente, el peso propio del edificio, sobrecarga y probables acciones del sismo.Se trabaja sobre el planteamiento arquitectnico del edificio, el cual si es posible podr ser alterado ajustndose a las necesidades del planteamiento estructural de la edificacin.En el caso del presente proyecto tenemos 3 ejes principales y 5 ejes secundarios, dos columnas intermedias para la estabilizacin de la escalera interior.
REGLAMENTOS: Usaremos como base para el diseo El Reglamento Nacional de Edificaciones la parte referida a las normas de estructuras:
CARGAS DE DISEO: Se consideran.
Cuadro de peso de losa por espesor
Losa t = cmPeso de losa Kg/m2
17280
20300
25350
30420
35475
Cuadro de pesos de piso terminado
Piso parquet30 Kg/m2
Madera machihembrada20 Kg/m2
Cemento acabado100 Kg/m2
Cermico 100 Kg/m2
Cuadro de peso de muros
Muro soga 290 Kg/m2
Muro cabeza520 Kg/m2
MATERIALESDel Concreto:Fc = 210 Kg/cm2: para vigas aligeradas y columnasDel Acero:Fy = 4 200 Kg/cm2: para cualquier tipo de armadura
PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOSESTRUCTURALES
Losas aligerada.
En los aligerados continuos conformados por viguetas de 10 cm. de ancho, bloques de ladrillo de 30 cm. de ancho y losa superior de 5cm, se da la siguiente relacin:
Tomaremos el pao ms crtico as:
Entonces el peralte de la losa ser h = 20 cm.
Vigas.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PRINCIPALES
Para el pre dimensionamiento de las vigas primarias o principales mucho es lo que afecta la longitud de la viga, tambin afecta al pre dimensionamiento los muros que estn colocados sobre la viga principal; si un muro est colocado sobre la viga se hace una correccin de ancho tributario.A continuacin se presenta unos cuadros y frmulas para pre dimensionar las VP.
USOS/C Kg/m2 (alfa)
Departamentos y oficinas25011.09
40010.62
Garaje y tiendas50010.30
7509.20
depsitos10008.30
DONDE:h=altura o peralte de la vigab=ancho de la vigaB=ancho tributarioPara corregir cuando una viga tiene aplicado directamente un muro sobre esta es B=B+BadicionalBadicional = P/WP = Peso del muro Kg/mlW = Peso losa + Peso piso terminado + Peso tabique + S/C = (Kg/m2)
1. Pre dimensionamiento de la viga VA entre 12
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=1.69m
B=B+Badicional=1.69m+1.16m=2.85m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.15m x 0.35m.2. Pre dimensionamiento de la viga VA entre 23
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=1.69m
B=B+Badicional=1.69m+1.16m=2.85m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.15m x 0.50m.
3. Pre dimensionamiento de la viga VA entre 34
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=1.69m
B=B+Badicional=1.69m+1.16m=2.85m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.15m x 0.40m.4. Pre dimensionamiento de la viga VA entre 45
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=1.69m
B=B+Badicional=1.69m+1.16m=2.85m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.15m x 0.35m.Nota: En el eje principal A-A las vigas son iguales a las vigas del eje E-E por simetra.
CUADRO DE RESUMEN DE LAS DIMENSIONES MAS CRITICAS ELIGIDAS EN LOS CALCULOS ANTERIORES EJE A-A.VigasB(cm) x H(cm)
Eje A-A = Eje E-EEntre 1y215x35
Entre 2y315x50
Entre 3y415x40
Entre 4y515x35
Mas critico 15x50
Si consideramos un ancho que es el mnimo segn RNE. Aplicamos el criterio de igualdad de rigideces ya que el sistema estructural es aporticado y se encuentra en zona de alto riesgo ssmico. As:
Por tanto las dimensiones de las vigas en el eje A-A = eje E-E ser 0.25mx0.50m
5. Pre dimensionamiento de la viga VC entre 23
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=6.38m
B=B+Badicional=6.38m+1.16m=7.54m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.35m x 0.50m.
6. Pre dimensionamiento de la viga VC entre 34
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=6.38m
B=B+Badicional=6.38m+1.16m=7.54m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.35m x 0.40m.
7. Pre dimensionamiento de la viga VC entre 45
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=6.38m
B=B+Badicional=6.38m+1.16m=7.54m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.30m x 0.40m.CUADRO DE RESUMEN DE LAS DIMENSIONES MAS CRITICAS ELIGIDAS EN LOS CALCULOS ANTERIORES EJE C-C.VigasB(cm) x H(cm)
EJE C-CEntre 2y335x50
Entre 3y435x40
Entre 4y530x40
Mas critico 35x50
Si consideramos un ancho que es el mnimo segn RNE. Aplicamos el criterio de igualdad de rigideces ya que el sistema estructural es aporticado y se encuentra en zona de alto riesgo ssmico. As:
Por tanto las dimensiones de las vigas en el eje C-C ser 0.25mx0.55m
8. Pre dimensionamiento de la viga VB y VD entre 12
Por tener un muro por encima se corrige el rea tributaria (2.8m= altura del muro)La carga del muro de soga por metro cuadrado es: 290 Kg/m2 entonces:P=290 Kg/m2 x 2.8m=812Kg/mW= peso de losa + peso piso terminado + tabique + S/cW=300 Kg/m2+100 Kg/m2 + 100 Kg/m2+200 Kg/m2=700 Kg/m2B=ANCHO TRIBURARIO=3.29m
B=B+Badicional=3.29m+1.16m=4.45m
Por lo tanto las dimensiones de la viga son de 0.20m x 0.35m.CUADRO DE RESUMEN DE LAS DIMENSIONES MAS CRITICAS ELIGIDAS EN LOS CALCULOS ANTERIORES EJE B-B=EJE D-D.VigasB(cm) x H(cm)
EJE B-B=EJE D-D
Entre 2y320x35
Mas critico 20x35
Si consideramos un ancho que es el mnimo segn RNE. Aplicamos el criterio de igualdad de rigideces ya que el sistema estructural es aporticado y se encuentra en zona de alto riesgo ssmico. As:
Por tanto las dimensiones de las vigas en el eje C-C ser 0.25mx0.40m
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS SECUNDARIASPara el pre dimensionamiento de las vigas secundarias mucho es lo que afecta la longitud de la viga, tambin afecta al pre dimensionamiento, los muros que estn colocados sobre la viga secundaria; si un muro est colocado sobre la viga se hace una correccin de ancho tributario.A continuacin se presenta unos cuadros y frmulas para predimencionar las VS. Las vigas secundarias se dan un ancho tributario de B=1.00m
USOS/C Kg/m2 (beta)
Departamentos y oficinas25013
40012
Garaje y tiendas50011
75010
depsitos10009
DONDE:h=altura o peralte de la vigab=ancho de la vigaB=ancho tributario: tomando un criterio asumiendo un ancho tributario arbitrario de 2 m a 3 m.Para zonas de alto riesgo ssmico: sistema netamente aporticado:B=3m.Entonces:
Cambiando el ancho de la viga b=0.25
Usar 0.25m x 0.40mNota.- el pre dimensionamiento se hace para una viga secundaria crtica en eje 4-4. Dando as las dimensiones de las vigas secundarias que son 0.25x0.40m que es la que se tomara como nica viga secundaria en la segunda planta y en la tercera y cuarta planta se adoptara las dimensiones: 0.25m x 0.35m y en el techo de 0.25m x 0.30 m.
PREDIMENSINAMIENTO DE ESCALERAS
Para el diseo se considera fc= 210Kg/cm, fy= 4200Kg/cm, S/c= 500Kg/m
Escalera E-1 de Vivienda MultifamiliarPara el dimensionamiento del espesor de la escalera se calculara de la siguiente relacin:
Dnde: t = espesor de la escalera.
l = luz de la escalera.NOTA: Si: 2CP + P (60 - 64) Dnde:CP = contrapaso, P = pasoRecomienda el R.N.E. que el paso sea: P = 25cm.Por lo tanto: 2C + 25 = 60 C = 17.50 cm. Es como mnimo.El contrapaso = 3.20 / 178= 0.1777 m.Comparando: 2(17.7) + 25 = 60.4; Asumimos: CP=17.8cm y P=25cmDIMENSIONAMIENTO: PRIMER TRAMO.T = Ln / 20 = 2.25 / 20 = 0.1125 mT = Ln / 25 = 2.25/ 25 = 0.09mUSAR, t = 0.12m. SEGUNDO TRAMO.T = Ln / 20 = 3.80/ 20 = 0.19 mT = Ln / 25 = 3.80 / 25 = 0.152 mUSAR, t = 0.17 mDISEO DEL PRIMER TRAMO:P.P...............TRAMO INCLINADO:
Reemplazando en las formulas con los datos ya obtenidos:h = 0.12 / 0.814 = 0.14m; 14 cm.Hm = 13 cm + (17.8 / 2) = 22 cm.