diseño de columas metodo grafico.xlsx

PRE-DIMENSIONADOPROYECTO VIVIENDA MULTIFAMILIAR: 5 PISOS MAS AZOTEADISEO DE CONCRETO ARMADODATOS GEOMETRICOSPESO POR METRO CUADRADOLARGO25.00 mVIVIENDA S/C200 Kg/mANCHO8.00 mALIGERADO300 Kg/mN PORTICOS X-X8PESO MUERTO100 Kg/mN PORTICOS Y-Y3ANCHO TABIQUERIA0.15 mN PISOS5 PisosPESO TABIQUERIA527 Kg/mALTURA DE ENTREPISO2.60 mPESO TABIQUERIA EQ113.15 Kg/mPESO ESPECIFICO DE MURO DE ALBAILERIA1350 Kg/m

CARACTERISTICAS DEL CONCRETO Y ACERORESISTENCIA A LA COMPRESION f'c210 Kg/cmPESO ESPECIFICO DEL CONCRETO c2400 Kg/mESFUERZO DE FLUENCIA DEL ACERO fy4200 Kg/cm

I. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADAPERALTE DE LOSA :H >= LUZ/25H >= LUZ/20PAOSLUZH1H2H(prom.)A3.23 m0.13 m0.16 m0.15 mB2.35 m0.09 m0.12 m0.11 mC2.95 m0.12 m0.15 m0.13 mD2.35 m0.09 m0.12 m0.11 mE3.80 m0.15 m0.19 m0.17 mF4.68 m0.19 m0.23 m0.21 mH=0.25 m2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGASb 25 cmh Luz/142. 1 VIGAS PRINCIPALESEJESENTRE EJESLUZhSeleccionamos el mayor, y redondeamos al multiplo superior inmediato1,2,3,4 ,5 y 6A-C4.000.286C-D4.000.2867 y 8A-B2.680.191h0.40 mB-D5.330.381b0.25 m

2. 1 VIGAS SECUNDARIASEJESENTRE EJESLUZhSeleccionamos el mayor, y redondeamos al multiplo superior inmediatoA,C y D1-23.230.2312-32.350.1683-42.500.179h0.35 m4-52.950.211b0.25 m5-62.350.1686-73.800.2717-84.680.3342. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNASAc =Pu ( C ) =0.70.85 =150.0 %fy =4200 Kg/cmf'c =210 Kg/cm

TIPOVALORES DE CC1Columnas interiores1.3C2Columnas exteriores Pisos bajos1.5C3Columnas esquineras2.0

2. 1 METRADO DE CARGASCALCULO DE TABIQUERIA EQUIVALENTEPeso Tabiqueria Equivalente=Long.Tab.*e*h*y/(area libre)Longitud de Tabiqueria=29.07 me=0.15 mh=2.60 my=1350 Kg/mArea Libre=135.27mPeso T.E.=113.15 Kg/mAsumiendo incialmente que :b = t =0.25 mNOTADATOS PARA EL CALCULO DE PuCARGAS MUERTASPESOPESO DE LOSA ALIGERADA300 Kg/mPESO DE TABQUERIA EQUIVALENTE113 Kg/mPESO DE PISOS Y ACABADOS100 Kg/mPESO DE VIGAS2400 Kg/mPESO DE COLUMNAS2400 Kg/m

2. 1.1 COLUMNAS INTERIORES (C-1)

EJES : C-2AREA TRIBUTARIA =3.44x2.23= 7.67 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m6.081824.75Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m6.08688.21Peso de pisos y acabados100 Kg/m7.67767.00Peso de viga principal2400 Kg/m3.620.250.400.36868.80Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.480.250.350.22520.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL5059.56 kg

EJES : C-3AREA TRIBUTARIA =3.44x1.60= 5.51 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m4.001199.25Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m4.00452.30Peso de pisos y acabados100 Kg/m5.51551.00Peso de viga principal2400 Kg/m3.620.250.400.36868.80Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.180.250.350.19457.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL3919.15 kgEJES : C-4AREA TRIBUTARIA =3.88x2.73= 10.56 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m8.972691.75Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m8.971015.21Peso de pisos y acabados100 Kg/m10.561056.00Peso de viga principal2400 Kg/m3.620.250.400.36868.80Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.480.250.350.22520.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL6542.56 kg



EJES : B-7AREA TRIBUTARIA =2.43x4.17= 10.12 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m9.182754.00Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m9.181038.69Peso de pisos y acabados100 Kg/m10.121012.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.360.250.400.14326.40Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.150.250.350.19451.50Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL5972.59 kg


2. 1.2 COLUMNAS EXTERIORES PISOS BAJOS (C-2)

EJES : A-2 y D-2AREA TRIBUTARIA =2.06x2.73= 5.62 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m4.491345.50Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m4.49507.46Peso de pisos y acabados100 Kg/m5.62562.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.810.250.400.18434.40Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.480.250.350.22520.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL3760.16 kgEJES : A-3 y D-3AREA TRIBUTARIA =2.06x2.43= 5.00 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m3.941182.00Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m3.94445.80Peso de pisos y acabados100 Kg/m5.00500.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.810.250.400.18434.40Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.180.250.350.19457.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL3410.00 kg

EJES : A-4 y D-4AREA TRIBUTARIA =2.06x2.73= 5.62 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m4.491345.50Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m4.49507.46Peso de pisos y acabados100 Kg/m5.62562.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.810.250.400.18434.40Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.480.250.350.22520.80Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL3760.16 kg



EJES : A-7 AREA TRIBUTARIA =1.48x3.20= 4.74 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m3.33997.50Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m3.33376.21Peso de pisos y acabados100 Kg/m4.74474.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.480.250.400.15355.20Peso de viga secundaria2400 Kg/m3.930.250.350.34825.30Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL3418.21 kg

EJES : D-7 AREA TRIBUTARIA =2.40x4.23= 10.12 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m8.542561.63Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m8.54966.13Peso de pisos y acabados100 Kg/m10.121012.00Peso de viga principal2400 Kg/m2.150.250.400.21514.80Peso de viga secundaria2400 Kg/m3.930.250.350.34825.30Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL6269.86 kg


EJES : B-8AREA TRIBUTARIA =3.88x3.46= 13.18 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m11.473441.75Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m11.471298.08Peso de pisos y acabados100 Kg/m13.181318.00Peso de viga principal2400 Kg/m3.630.250.400.36871.20Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.950.250.350.26619.50Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL7938.53 kg

2. 1.3 COLUMNAS ESQUINERAS (C-3)


EJES : A-8 AREA TRIBUTARIA =1.28x2.30= 2.94 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m1.85555.75Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m1.85209.60Peso de pisos y acabados100 Kg/m2.94294.00Peso de viga principal2400 Kg/m1.150.250.400.12276.00Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.950.250.350.26619.50Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL2344.85 kgEJES : D-8 AREA TRIBUTARIA =2.73x3.48= 9.50 mELEMENTOSP . UNITLargoAnchoAltoA VP. PARCIALPeso de losa aligerada300 Kg/m8.082424.00Peso de tabiqueria equivalente113 Kg/m8.08914.23Peso de pisos y acabados100 Kg/m9.50950.00Peso de viga principal2400 Kg/m2.480.250.400.25595.20Peso de viga secundaria2400 Kg/m2.950.250.350.26619.50Peso de columnas2400 Kg/m0.250.252.600.16390.00TOTAL5892.93 kgCUADRO DE CARGAS MAXIMASCarga ultima (Pu) primero 4 pisosCarga ultima (Pu) ultimo pisoTIPOA. TRIB PM (Kg)PV (Kg)TIPOA. TRIBPM (Kg)PV (Kg)C110.566542.562112.00C110.565137.351056.00C213.187938.532636.00C213.186250.451318.00C39.505892.931900.00C39.504588.70950.00

Ac =Pu ( C ) =0.70.85 =150.0 %0.015fy =4200 Kg/cmf'c =210 Kg/cm

TIPOVALORES DE CC1Columnas interiores1.3C2Columnas exteriores Pisos bajos1.5C3Columnas esquineras2.0NIVELTIPOPM.acumPV.acumPUAcLADO5C15137.351056.008987.4969.1148.31411679.913168.0021737.47167.16212.93318222.475280.0034487.45265.21016.29224765.037392.0047237.44363.25719.06131307.599504.0059987.42461.30521.48b x t =0.25x0.25m

NIVELTIPOPM.acumPV.acumPUAcLADO5C26250.451318.0010991.2397.5269.88414188.983954.0026586.37235.90415.36322127.506590.0042181.50374.28119.35230066.039226.0057776.64512.65922.64138004.5511862.0073371.77651.03625.52b x t =0.30x0.30m

NIVELTIPOPM.acumPV.acumPUAcLADO5C34588.70950.008039.1895.1109.75410481.632850.0019519.28230.92915.20316374.554750.0030999.37366.74819.15222267.486650.0042479.47502.56722.42128160.408550.0053959.56638.38625.27b x t =0.30x0.30mLAS DIMENSIONES DE COLUMNA A USAR PARA EL DISEO SERA :b x t =0.30x0.30m

&"-,Normal"&K02-070INGENIERIA CIVIL&"-,Normal"&K02-070PREDIMENSIONAMIENTO&"-,Normal"&K02-070CONCRETO ARMADO I

&"-,Normal"&12&K02-063UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO&"-,Normal"&K02-023&P

COLDISEO DE COLUMNAS HACIENDO USO DE GRAFICOS HANDBOOK SP-17Para el diseo de columnas se han obtenido los momentos ultimos analizando los porticos por sap2000 v.16 , y las cargas ultimas se obtienen del predimensionamiento

DATOS PARA DISEO:f'c =210 kg/cmEstr. ( 3/8'')=0.95 cmfy =4200 kg/cm=0.70rec.=4.00 cmacero asumido 3/4'' =1.91 cm

COLUMNAS ESQUINERAS: 1.41EJE 1-1COLUMNA A-1P1Seccin=0.25x0.251.321.36 CARGAS:P1+P21.491.30

NIVELPuPu.acum (kg)Pu.acum (kg)Pu.acum (tn)P1+P2+P358039P180398.041.201.45411480P1+P21951919.52311480P1+P2+P33099931.00P1+P2+P3+P4211480P1+P2+P3+P44247942.480.801.21111480P1+P2+P3+P45396053.96P1+P2+P3+P4+P50.34

ERROR:#REF!MOMENTOS EN tn-mb*t25ERROR:#REF!3. DETERMINACION DE Kn y Rn:Ag =625 cmKn =PnRn =Pn x efc' x Agfc' x Ag x h

NIVELMn (tn-m)Pn (tn)e (m)KnRn51.4111.480.1230.090.0441.3227.880.0470.210.0431.4944.280.0340.340.0521.2160.680.0200.460.0410.8077.090.0100.590.02

4. DETERMINACION DEL TIPO DE GRAFICO:=h - 2d'h=25.00 cmhd=5.90 cmTIPO DE GRAFICO EN HANDBOOK :=0.528

5. DETERMINACION DEL REFUERZO

NIVELKnRn (=0.6) (=0.7) (0.607)AstAs'COMBINACIONAs' (cm2)50.090.040.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9640.210.040.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9630.340.050.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9620.460.040.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9610.590.020.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.96

COLUMNAS ESQUINERAS: 3.76EJE 8-8COLUMNA D-8P1Seccin=0.25x0.253.623.51 CARGAS:P1+P23.523.38

NIVELPuPu.acum (kg)Pu.acum (kg)Pu.acum (tn)P1+P2+P358039P180398.043.363.26411480P1+P21951919.52311480P1+P2+P33099931.00P1+P2+P3+P4211480P1+P2+P3+P44247942.483.492.35111480P1+P2+P3+P45396053.96P1+P2+P3+P4+P50.88

MOMENTOS EN tn-m

3. DETERMINACION DE Kn y Rn:Ag =625 cmKn =PnRn =Pn x efc' x Agfc' x Ag x h

NIVELMn (tn-m)Pn (tn)e (m)KnRn53.7611.480.3270.090.1143.5227.880.1260.210.1133.5244.280.0790.340.1123.4960.680.0580.460.1112.3577.090.0300.590.07

4. DETERMINACION DEL TIPO DE GRAFICO:=h - 2d'h=25.00 cmhd=5.90 cmTIPO DE GRAFICO EN HANDBOOK :=0.528

5. DETERMINACION DEL REFUERZO

NIVELKnRn (=0.6) (=0.7) (0.607)AstAs'COMBINACIONAs' (cm2)50.090.110.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9640.210.110.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9630.340.110.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9620.460.110.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.9610.590.070.5280.0100.0100.0106.253.12501/2"+25/8"3.96

EJE 8-8Seccion de columnaCOLUMNA A-125 cmNIVELPuPu.acum (kg)Pu.acum (tn)Mu (tn-m)e (m)5803980398.043.760.4684114801951919.523.520.18025 cm3114803099931.003.380.1092114804247942.483.490.0823.761114805396053.962.350.044P1FORMULA DE WHITNEYPu=*3.623.51

P1+P2Se asume que el acero en compresion esta en fluencia3.523.38

EJE YP1+P2+P33.363.26

25 cmP1+P2+P3+P43.492.35

25 cmP1+P2+P3+P4+P50.88d'dMOMENTOS EN tn-mDatos para la formula de WhitneyNIVELPu b (cm)t (cm)e (cm)d (cm)d' (cm)A'sCOMBINACIONAs' (cm2)58.04252546.7719.105.90-0.6501/2"+25/8"3.96419.52252518.0319.105.900.4601/2"+25/8"3.96331.00252510.9019.105.901.8701/2"+25/8"3.96242.4825258.2219.105.903.9901/2"+25/8"3.96153.9625254.3619.105.902.7401/2"+25/8"3.96

Asmin=*b*tAsmin=6.25cm2entoces colocamos el acero minimo

&"Arial,Cursiva"&K02-049DISEO DE COLUMNAS&"Arial,Cursiva"&K02-049CONCRETO ARMADO I

&"Stylus BT,Roman Negrita"&P

Acero.comNDIAMETROAREAPESOpulg.cmcm2kg/m000000033/8"0.950.710.5633/8"41/2"1.271.290.99441/2"55/8"1.58751.981.55255/8"63/4"1.9052.852.53563/4"77/8"2.22253.873.04277/8"81"2.545.103.97381"91 1/8"2.85756.454.9691 1/8"101 1/4"3.1758.196.403101 1/4"

DI. COLUMNASDISEO DE COLUMNAS POR EL METODO DE WHITNEYCARGA ULTIMA Y MOMENTO ULTIMO DE LAS COLUMNAS TIPO C2

DATOS GENERALES A TOMAR PARA EL CALCULO:COLUMNA EJES C-2 TIPO C2f'c=210kg/cm2Para el diseo de columnas se han obtenido los momentos ultimos analizando los porticos por sap2000 v.16 , y las cargas ultimas se obtienen del predimensionamientofy=4200kg/cm2NIVELPu (tn)MOMENTOSe (m)=0.85153.963.760.0697=0.7CARGA ULTIMA Y MOMENTO ULTIMO DE LAS COLUMNAS TIPO C13.62Diam.Estr.=0.95 cm( 3/8'')242.483.510.0826Diam. As.=1.91 cm( 3/4'')COLUMNA EJES B-2 TIPO C1f'c=210kg/cm23.52recubr.=4.00 cmfy=4200kg/cm2331.003.380.1090NIVELPu (tn)MOMENTOSe (m)=0.853.36Seccion de columna153.961.410.0261=0.7419.523.260.1670-2.36Diam.Estr.=0.95 cm( 3/8'')3.4925 cm242.481.320.0311Diam. As.=1.91 cm( 3/4'')58.042.350.2923-1.3recubr.=4.00 cm0.88331.001.490.048125 cm-1.45Seccion de columna438.551.200.0311FORMULA DE WHITNEYPu=*-1.2130 cm58.040.800.0995-0.34Se asume que el acero en compresion esta en fluencia30 cmDatos para la formula de WhitneyEJE Yd' =5.90cmb=25.0cmFORMULA DE WHITNEYPu=*d=19.1cmt=25.0cmPu =53.96tne=6.9681777407cmpara el primer piso25 cmSe asume que el acero en compresion esta en fluenciaEJE XReemplazando estos valores en la formula de Whitney obtenemos el valor del area de aceroDatos para la formula de WhitneyEJE Yd' =5.90cmb=30.0cm25 cmd=24.1cmt=30.0cmAs=6.57cm2En compresionPu =53.96tne=2.6130679032cmpara el primer pisod'Ast =13.14cm2area de acero total para la seccion 30 cmdConsiderando que la Norma E-060 establece una cuantia minima de 1% para columnas:EJE XReemplazando estos valores en la formula de Whitney obtenemos el valor del area de aceroAsmin=*b*tAsmin=9.00cm230 cmSe concluye que el area de acero no cumple con la especificacion de la Norma E-060 por lo tanto se colocar el refuerzo minimo. Por lo tanto para los demas tipos de columnas (C2, C3) tambien se realizar el mismo procedimiento; es decir colocaremos el refuerzo minimo a cada seccion segun esta establecido en la Norma E-060As=2.18cm2En compresiond'Ast =4.36cm2area de acero total para la seccion dConsiderando que la Norma E-060 establece una cuantia minima de 1% para columnas:

Asmin=*b*tAsmin=9.00cm2Se concluye que el area de acero no cumple con la especificacion de la Norma E-060 por lo tanto se colocar el refuerzo minimo. Por lo tanto para los demas tipos de columnas (C2, C3) tambien se realizar el mismo procedimiento; es decir colocaremos el refuerzo minimo a cada seccion segun esta establecido en la Norma E-060

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&"Times New Roman,Normal"&8&K0066FFJHONY SAID BENAVIDES FERNANDEZ

diseño de columas metodo grafico.xlsx

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