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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HUANCAVELICA
ANTISISMICA UNH - IX
1 ER TRABAJO
CURSO : ANTISISMICA
TÍTULO : PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA S Y COLUMNAS -
METRADO DE CARGAS
CATEDRATICO : CABALLERO SANCHEZ, Omar
INTEGRANTES : CCENTE CHANCHA, Enso
El primer trabajo se desarrolla el metrado de cargas de una edificación aporticada teniendo
en cuenta todos los parámetros necesarios como son: Pre dimensionamiento de la losa, Pre
dimensionamiento de la Viga, Pre dimensionamiento de la Columna, y el correspondiente
metrado carga para cada piso de la edificación.
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ANTISISMICA UNH - IX
CONTENIDO
1. DATOS GENERALES DE LA EDIFICACION
La edificación se va considerar como una estructura Aporticada donde van a
intervenir los siguientes elementos estructurales:
Losa aligerada
Vigas en: eje X-X, eje Y-Y
Columnas
Zapatas
Muros no portantes
Cimentaciones corridos para muros portantes
De las cuales las 4 primeras tiene comportamiento estructural, es decir soportan el
peso de las cargas vivas y cargas muertas.
Mientras las 2 últimas intervienen solo para cerrar los ambientes no teniendo
función estructural netamente.
Las características de nuestra edificación de 5 Niveles son las siguientes:
:
Longitud Total X 17.00 m
Longitud Total Y 8.75 m
Altura del primer piso 3.50 m
Parapateto de azotea 1.10 m
Nº Pórticos X-X 4
Nº Pórticos Y-Y 2
DATOS GEOMÉTRICOS
B= / +
P ( )= /
P ( )= /
B ( )= /
B= / +
P ( )= /
B ( )= /
Niveles
Carga viva
Uso
f 'c
g C
DATOS PARA EL DISEÑO
210 Kg/cm²
2400 Kg/cm³
1 - 5
250 Kg/m²
OFICINAS
/ +
/ +
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2. PREDIMENSIONAMIENTO
Pre dimensionamiento de la Losa Aligerada: para su análisis se tuvo en
cuenta: el espesor de la losa estará en función de la separación entre
apoyos. La dirección en que se armara será la menor distancia teniendo
en cuenta la siguiente formula:
Pre dimensionamiento de la Viga: para su análisis se tendrá en cuenta la
luz libre, la luz entre viga y tendremos la sobre carga que soportara.
Teniendo en cuenta estos parámetros se calcula:
Recomendaciones del ACI 318-02, b ≥ 0.25 m
Pre dimensionamiento en el eje Y-Y
VIGA V Y-Y 101
h = 0.18 m
Luz = 3.50 m Redondeando h = 0.20 m
Datos:
B= / +
B= / +
B= / +
oficinas y garajes y Depósitos
departamentos tiendas
250 500 1000
L/11 L/10 L/8
usos
sobrecarga
altura total
Luz = 5.80 m h = 0.53 m
Redondeando h = 0.55 m
L1 = 5.80 m
L2 = 5.80 m b = 0.29 m
Redondeando b = 0.30 m
USAR VIGA V Y-Y 101 (0.30X0.55)
Ancho Tributario "B"
B= / + /
B= / + /
B= / + /
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VIGA V Y-Y 102
Pre dimensionamiento en el eje X-X
VIGA V X-X 101
VIGA V X-X 102
Resumen de las dimensiones de las vigas:
Luz = 2.95 m h = 0.27 m
Redondeando h = 0.30 m
L1 = 2.95 m
L2 = 5.80 m b = 0.22 m
Redondeando b = 0.25 m
USAR
Ancho Tributario "B"
VIGA V Y-Y 102 (0.25X0.30)
B= / + /
B= / + /
Luz = 3.50 m h = 0.32 m
Redondeando h = 0.35 m
L1 = 3.00 m
L2 = 3.50 m b = 0.16 m
Redondeando b = 0.25 m
USAR
Ancho Tributario "B"
VIGA V X-X 101 (0.25X0.35) B= / + /
Luz = 3.00 m h = 0.27 m
Redondeando h = 0.30 m
L1 = 3.00 m
L2 = 3.50 m b = 0.16 m
Redondeando b = 0.25 m
USAR
Ancho Tributario "B"
VIGA V X-X 102 (0.25X0.30)
TIPO
TIPO
TIPO
TIPO
VIGA V Y-Y 101 (0.30X0.55)
VIGA V Y-Y 102 (0.25X0.30)
VIGA V X-X 101 (0.25X0.35)
VIGA V X-X 102 (0.25X0.30)
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Pre dimensionamiento de Columnas:Según la discusión de algunos
resultados de investigación en Japón debido al sismo de TOKACHI 1968,
donde colapsaron muchas columnas por:
o Fuerza cortante
o Deficiencia en el anclaje del acero en las vigas
o Deficiencia en los empalmes del acero en las
o columnas.
o Por aplastamiento
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Para lo cual se aplica la siguiente expresión
Pre dimensionamiento la columna C-01, los demás cálculos se muestran
en la hoja de calculo. Anexadas en la hoja de calculo
GENERALIDADES
Tipos de Columnas:
C1 = Columna central
C2 = Columna extrema de un pórtico interior principal
C3 = Columna extrema de un póritco interior secundario
C4 = Columna de esquina
Formula Para el Dimensionamiento de Columnas:
bD = Donde: D : Dimensión de la sección en la dirección del análisis sísmico de la columna
n*f'c b : La otra dimensión de la sección de la columna
P : Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla Nº 01)
f'c : Resistencia del Concreto a la compresión simple
n : Coeficiente sismico, que depende del tipo de columna (ver tabla Nº 01)
P = PG.
n =
P = PG.
n =
P = PG.
n =
P = PG.
n =
Donde:
Nota : Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisos
PG : Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columna
P : Carga Total Inclin. Sismo.
Formulas para el Encontrar el PG. y WT, respectivamente:
PG = WT*At Donde: WT : Peso Total
At : Area Tributaria de la columna
WD : Carga Permanente (muerta)
WL : Carga Libre (viva)
Tipo C4 Columna de Esquina1.50
0.20
WT = WD + WL
Tipo C1, para losColumna Interior
1.10
Para los 4 ultimos pisos superiores 0.25
Tipo C2 y C3Columnas Extremas 1.25
de Porticos Interiores 0.25
P
SEGÚN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPÓN - TABLA Nº 01
TIPO DE COLUMNA UBICACIÓN PESO "P"
Tipo C1, para losColumna Interior
1.10
Para los Primeros Pisos 0.30
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Para el análisis se tuvo en cuanta lo siguiente:
Para el análisis de las columnas se tuvo en cuenta el área de
influencia de cada uno de ellas, en base a ello se coloco las
columnas.
Se tuvieron en cuenta el peso de: Techo Aligerado, Acabdo+ Cielo
raso, Tabiquería, peso de las vigas en los ejes X-X y eje Y-Y
Las columnas C-01, C-02, C-05, C-06, C-09, C-10. Soportan cargas
para 5 Niveles
Las columnas C-03, C-04, C-07, C-08, C-010, C-11, C-12, C-13,.
Soportan cargas para 5 Niveles.
Resumen de las dimensiones de las columnas:
CARGA MUERTA CM 1,2,3,4,5 NIVEL PARA C-1
Nº ELEMENTOS PISOS PESO PARCIAL UND LARGO ANCHO ALTURA (KG)
1 TECHO ALIGERADO 300 KG/M2 5 2.90 1.50 6525
2 ACABADO + CIELO RASO 120 KG/M2 5 2.90 1.50 2610
4 TABIQUERIA 100 KG/M2 5 2.90 1.50 2175
5 VIGA V Y-Y 101 2400 KG/M3 5 2.90 0.30 0.55 5742
6 VIGA V X-X 102 2400 KG/M3 5 1.50 0.25 0.30 1350
CM TOTAL = 18402 KG
S/C :CARGA VIVA C.V S/C UND AREA TRIB. CANTIDAD
5 NIVELES 250 KG/M2 4.35 5 5437.5
C TOTAL = 23839.5 KG
Predimensionamiento de la Columna C1 :
PT= 23839.50 d 29.17894299
f´C= 210 d 30.00 cm
a= 1.5
b= 0.2 OK
A= 851.4107143
USAR C1 (0.30X0.30)
PESO PROPIO AREA TRIBUTARIA
USAR C6 (0.35X0.40)
USAR C7 (0.30X0.35)
USAR C12 (0.30X0.30)
USAR C13 (0.25X0.25)
USAR C8 (0.30X0.30)
USAR C9 (0.30X0.30)
USAR C10 (0.30X0.30)
USAR C1 (0.30X0.30)
USAR C2 (0.35X0.35)
USAR C3 (0.30X0.35)
USAR C4 (0.30X0.30)
USAR C5 (0.35X0.35)
USAR C11 (0.25X0.30)
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Criterio de Homogenización para el diseño de las columnas
Metrado de cargas para el análisis se tuvo en cuenta el peso de: Techo
Aligerado, Tabiqueria + Acabado, Peso de muro Perimetrico, Peso de Muro
Interior, Peso de columnas, Peos de vigas en los eje X-X y Y-Y, sobrecarga
Los demás cálculos se muestran en los anexos de la hoja de cálculo para
cada nivel. Metrado de muros interiores y exteriores.
TIPO A (cm.) B (cm.) ORDENANDO DIMENSION TIPO
C1 30.00 30.00 C1
C2 35.00 35.00 C4C3 30.00 35.00 C8
C4 30.00 30.00 C9
C5 35.00 35.00 C10
C6 35.00 40.00 C12C7 30.00 35.00 C2
C8 30.00 30.00 C5
C9 30.00 30.00 C3
C10 30.00 30.00 C7
C11 25.00 30.00 C6 0.35m x 0.40m C-04
C12 30.00 30.00 C11 0.25m x 0.30m C-05
C13 25.00 25.00 C13 0.25m x 0.25m C-06
0.30m x 0.30m
0.35m x 0.35m
0.30m x 0.35m
C-01
C-02
C-03
SECCION DE COLUMNA CRITERIO DE HOMOGENIZACION
CARGA MUERTA CM AREA 17*8.75 148.75 M2
Nº ELEMENTOS CANT. PESO PARCIAL UND LARGO ANCHO ALTURA UND KG
1 TECHO ALIGERADO 300 KG/M2 1 17.00 8.75 44625.00
300 KG/M2 1 AREA CAD= 16.57 4971.00
2 TABIQUERIA + ACABADO 220 KG/M2 1 17.00 8.75 32725.00
220 KG/M2 1 AREA CAD= 16.57 3645.40
3 PESO MURO PERIMETRICO 1400 KG/M3 1 VOL CAD= 17.35 24290.00
4 PESO MURO INTERIOR 1400 KG/M3 1 VOL CAD= 12.19 17066.00
5 PESO C-1 2400 KG/M3 6 0.30 0.30 3.45 4471.20
6 PESO C-2 2400 KG/M3 2 0.35 0.35 3.45 2028.60
7 PESO C-3 2400 KG/M3 2 0.30 0.35 3.45 1738.80
8 PESO C-4 2400 KG/M3 1 0.35 0.40 3.45 1159.20
9 PESO C-5 2400 KG/M3 1 0.25 0.30 3.45 621.00
10 PESO C-6 2400 KG/M3 1 0.25 0.25 3.45 517.50
11 VIGA V Y-Y 101 2400 KG/M3 6 5.80 0.30 0.55 2376.00
12 VIGA V Y-Y 102 2400 KG/M3 6 2.95 0.25 0.30 3186.00
13 VIGA V X-X 101 2400 KG/M3 12 3.50 0.25 0.35 8820.00
14 VIGA V X-X 102 2400 KG/M3 3 3.00 0.25 0.30 1620.00
CM TOTAL= 153860.70
S/C :CARGA VIVA C.V UND AREA CANTIDAD
NIVELES 250 KG/M2 165.32 1 10332.5
C. TOTAL 164193.20 KG
164.19 TN
PARA 1ER PISO
DIEMENSION O AREA PESO PROPIO
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Resumen de calculo del peso por cada piso
Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP 2000
UND
PNº1 164.19 TN
PNº2 185.01 TN
PNº3 181.52 TN
PNº4 183.46 TN
PNº5 48.39 TN
TOTAL 762.575 TN
PESO TOTAL POR PISO
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Lateral 1 Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP
2000
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Lateral 2 Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP
2000
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Lateral 2 Vista general de la edificación de 5 piso en el programa SAP
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BIBLIOGRAFÍA
Las bibliografías consultadas para el presente trabajo son las siguientes:
Análisis y diseño con SAP
Diseño de estructuras Aporticadas de concreto Armado(Genaro Delgado
Contreras)
Pre dimensionamiento De Vigas Y Columnas (Apuntes y Diapositivas de las
clases del Ing. Carlos Santana Tapia )
Norma E-20 Reglamento Nacional de Estructuras
Norma E-30 Reglamento Nacional de Estructuras
Diseño de Concreto Armado ICG ( Roberto Morales Morales)
Apuntes de las clases del curso Antisísmica de la UNI
Apuntes de las clases del curso Antisísmica de la UNH