ESTRUCTURACION, PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADOS DE CARGAS

I. INTRODUCCION

Es muy importante la estructuracin, y el metrado de cargas de edificaciones, ya que gracias a eso nosotros podemos predimensionar los elementos estructurales y conocer que cargas va a actuar en ellas, para que las edificaciones tengan ms resistencia al tiempo y adems sean tambin econmicas.

El presente trabajo consiste en el anlisis estructural de un edificio de cuatro pisos, cada uno destinado a oficinas y de un rea aproximada de 362 m2.

ESTRUCTURACIN DEL EDIFICIO

la estructuracin es el proceso mediante la cual se elige el sistema estructural capaz de soportar las cargas de gravedad y cualquier carga extrema que acta sobre una estructura, se procede sobre una distribucin de plano arquitectnico dependiendo del tipo de sistema elegido. Y luego se distribuye los sentidos o en su defecto ambos principales a lo largo de los ejes.

Objetivos de la estructuracin. El objetivo de realizar el presente trabajo de la estructuracin, pre dimensionamiento y metrado de cargas es que se deben adoptarse y satisfacer los requerimientos arquitectnicos establecidos, as como los requerimientos estructurales definidos, de manera tal que el resultado otorgue un nivel de seguridad razonable, que respete el concepto arquitectnico original y, por ltimo, que sea econmicamente atractivo al pblico.

Criterios para estructurar. a) Simplicidad y simetra. Las estructuras que presentan simplicidad y simetra se comportan mejor ante solicitaciones ssmicas.

Es claro por simple inspeccin de la planta tpica del edificio que la estructura cumple con los dos criterios mencionados. b) Resistencia y ductilidad. Debe proveerse a la estructura de una adecuada resistencia en las dos direcciones principales a fin de garantizar su estabilidad.

c) Uniformidad y continuidad de la estructura. La estructura debe ser debe ser continua tanto en planta como en elevacin, evitando cambios bruscos en la rigidez de los elementos que generen concentraciones no deseadas de esfuerzos.

d) Rigidez lateral. La estructura del edificio debe ser tal que, para sus dos direcciones principales, permita controlar los desplazamientos generados por la solicitacin ssmica segn los lmites establecidos por la Norma de Diseo Sismo resistente E.030.Siendo estos desplazamientos los principales causantes de los daos a las estructuras en los sismos (y no las fuerzas asociadas a los mismos), as como del pnico entre los ocupantes de los edificios, otro agente generador de las mencionadas prdidas.

Descripcin de la estructuracin utilizada. La estructuracin es la correcta seleccin de materiales, dimensiones y ubicaciones de los elementos que conforman la estructura para garantizar que ella se comporte de manera satisfactoria frente a las solicitaciones a que estar expuesta durante su vida til esta es la de losa aligerada de 20 cm.DATOS:Eje secundario:Lab = 5.51mLbc = 5.16mLcd = 5.26mLde = 5.06m

Eje principal:

L12 = 4.16mL23 = 4.16mL34 = 4.16mL45 = 4.16m

Alturas:

m

Los pesos unitarios considerados para esta edificacin de cuatro niveles. Segn la Norma E 020. Son los siguientes:

Carga muerta Concreto Armado 2400 Kg/m3 Piso terminado 100 Kg/m2 Aligerado h = 20 cm 300 Kg/m2 Muro de albailera 1800 Kg/m3 Carga viva o sobrecarga

Oficinas 250 Kg/m2 Escalera 400 Kg/m2

PRE-DIMENSIONAMIENTO

A. LOSAS ALIGERADOS.- El Reglamento Nacional de Construcciones da peraltes mnimos para no verificar deflexiones: En losas aligeradas continuas conformadas por viguetas de 10 cm. de ancho, bloques de ladrillo de 30 cm. de ancho y losa superior de 5 cm. con sobrecargas menores a 300 Kg/cm2 y luces menores de 7.5 m. el peralte debe cumplir (se recomienda la siguiente relacin).

H =

H =

Se considera una luz de 4.16m

FORMULALUZESPESORPROMEDIOALTURA

E = L/254.160.16640.198755556H=20cm

E = L/184.160.231111111

.10m.10m.30m.05m.15m

B. VIGAS:

VIGAS PRINCIPALES:

Segn ACI

USOS/CHvp

Dptos. Oficinas250L/11

Garajes y tiendas500L/10

depsitos1000L/8

FORMULALUZALTURA Vp.PROMEDIO

H = L/114.160.37818182

Vp(25x40)

B = H/24.160.18909091

H = L/104.160.416

B = H/24.160.208

Vp (25cmx40cm)

.40m

.25m

VIGAS SECUNDARIAS

Aplicando la formula se tiene:L = 4.16Hvs = Bvs =

Hvs = 0.297 Bvs = 0.15

Por lo tanto la viga secundaria seria Vs (15x30)

Entonces la viga principal es de: Vp (25x40)

Vp (25x40)

.40m

.25m

C. COLUMNAS:Depende del tipo de columna pero en este caso usamos ciertas tablas y aplicamos la formula.

Segn estas tablas podemos encontrar las dimensiones de las columnas:

Tabla N 01.

cTIPO DE COLUMNAn

C - 1Columna interior(primeros pisos)1.10.3

C - 1columna interior (4 ltimos pisos)1.10.25

C - 2 y C - 3columnas exteriores1.250.25

C - 4columnas de esquina1.50.2

Tabla N02.

cargan4n3n2n1Pn

losa3503503503501400

acabado100100100100400

vigas1001001001004002960

columnas30606060210

muros100150150150550

s/c150250250250900900

3860Kg/m2

3860

A continuacin se aplica la siguiente formula:b*D = Donde: b: base de la columnaD: peralte de la columna: Factor que depende de tipo de columna.: Peso total de cargas de gravedad A.t: rea tributaria

COLUMNASA.t.Pgb.DColumnas

C - 121.6783646.21460.48921(30x50)

C - 210.8942035.41000.84286(30x40)

C - 311.1242923.21021.98095(30x40)

C - 45.5221307.2760.971429(30x30)

Entonces decimos que la base y el peralte de las columnas son los siguientes:

Para C1:

PG=(3860kg/m2)*(21.67m2)= 83646.2 kg

P=PG=1.10*(83646.2 kg)= 92010.82kg

b= 30 cm d= 40cm C (30x50)

Para C2

PG= (3860kg/m2)*(10.89m2) =42035.4 kg P=PG=1.25*(42035.4 kg) = 52544.25 kg

b= 30cm d= 30cm C (30x40) Para C3:

PG=(3860kg/m2)*(11.12m2)=42923.2 kg P=PG=1.25*(42923.2 kg)= 53654kg

b= 30 cm d= 40cm C (30x40)

Para C4:

PG=(3860kg/m2)*(5.52m2)=21307.2 kg P=PG=1.50*(21307.2 kg )= 31960.8 kg

b= 30 cm d= 30cm C (30x30)

C-1: (30X50)C-2: (30X40)C-3: (30X40)C-4: (30X30)

ESCALERASPara el clculo de las escaleras calcularemos por cada entre piso:Ep1Tomamos una luz de 4.16m

2C+P=65 P= 11cm

2(27 cm)+11cm=65

t= L/20 = 4.16/20=0.21 m

Entrepiso ep2:

Tomamos una luz de 4.16m

2C+P=65 P= 30.4cm

2(17.3 cm)+30.4cm=65

t= L/20 = 4.16/20=0.21 m

Entrepiso ep3 y ep4:

Tomamos una luz de 4.16m

2C+P=65 P= 30.4cm

2(17.3 cm)+30.4cm=65

t= L/20 = 4.16/20=0.21 m

METRADO DE CARGAS:

METRADOS DE CARGAS PARA VIGAS PRINCIPALESPara la Segunda Planta:

CARGAS MUERTAS

WDL+pt= (350kg/m2+100Kg/m2)*(5m) =2250 Kg/m espesor de losa 25cm

WDVP= (2400kg/m2) *(0.25mX0.40m)=2400 Kg/m viga de 25x40

WDm1= (285kg/m2)* (2.36m) =672.6 Kg/m espesor de muro 15cm

PDm2= (285kg/m2)*(2.56m)*(1.60m) + (285kg/m2)*(2.20m)*(0.90m) =1715 Kg WDm3= (285kg/m2)* (1.20m) =342 Kg/m

WDv3= (50kg/m2)* (1.03) =52 Kg/m

CARGAS VIVAS:

Oficinas: Ambientes: 250 kg/m2

Corredores y escaleras de oficinas: 400 kg/m2Salas de archivo: 500 kg/m2

Baos: 300 kg/m2

WL1= (250kg/m2)*(2.5m) + (500kg/m2)*(2.5m) =1875 Kg/m WL2= (300kg/m2)*(2.5m) + (400kg/m2)*(2.5m) =1450 Kg/m WL3= (250kg/m2)*(2.5m) + (400kg/m2)*(2.5m) =1625 Kg/m WL4= (250kg/m2)*(2.5m) + (500kg/m2)*(2.5m) =1875 Kg/m