memoria estructural

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CASA HABITACION MEMORIA ESTRUCTURAL

Propuesta del sistema estructural.

Al revisar los planos arquitectónicos, se observa que en la planta baja están señalados los tipos de castillos (K1 y K2) colocados a distancias no mayores de 3.00m de Separación entre cada uno de ellos, con base al RCDF. La separación entre castillos indicada en la planta baja cumplen con lo establecido en la Norma Técnica Complementaria para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería

Las piezas usadas en los elementos estructurales de mampostería deberán cumplir con la Norma Mexicana NMX-C-404-ONNCCE, con excepción de lo dispuesto para el límite inferior del área neta de piezas huecas. En general, se deben aplicar las siguientes normas:

NORMA PIEZAC-6 Ladrillos y bloques cerámicos de barro, arcilla o similar.C-10 Ladrillos o tabiques, bloques y tabicones de concreto.C-404 Ladrillos o tabiques, bloques y tabicones para uso estructural.El peso volumétrico neto mínimo de las piezas, en estado seco, será el indicado en la tabla:

Peso volumétrico neto mínimo de piezas (seco) TIPO DE PIEZA VALORES EN kN/m³ (kg/m³) Tabique de barro recocido (13) 1300 Tabique de barro con huecos verticales (17) 1700 Bloque de concreto (17) 1700 Tabique de concreto (tabicón) (15) 1500

Las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (NTCM, Referencia 1) proporciona resistencias a compresión (f*m) y cortante (v*) para las mamposterías construidas en las siguientes piezas:

Tabique de barro recocido (arcilla artesanal maciza). Bloque de concreto tipo A (pesado, fabricado con arena-cemento). Tabique de concreto, f*p > 80kg/cm2 (con arena sílica y wv no menor de

1500kg/m3) Tabique con huecos verticales, f*p > 120kg/cm2 (relación área neta-bruta no

menor de 0.45 con arcilla industrial). Piedras naturales (piedra brasa, cimientos de mampostería).

Piezas macizas.

Para fines de aplicación de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo y de la Norma Técnica Complementaria para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería, se considerarán como piezas macizas aquéllas que tienen en su sección transversal más desfavorable un área neta de por lo menos 75 por ciento del área bruta, y cuyas paredes exteriores no tienen espesores menores de 20 mm. Para diseño por sismo, se usará Q = 2 cuando las piezas sean macizas;

Se usará también cuando se usen piezas multiperforadas con refuerzo horizontal con al menos la cuantía mínima y los muros estén confinados con castillos exteriores. Se usará Q = 1.5 para cualquier otro caso.

Materiales empleados.

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Cemento de albañilería.En la elaboración de morteros se podrá usar cemento de albañilería que cumpla con los requisitos especificados en la norma NMX-C-021.

Cal hidratada.En la elaboración de morteros se podrá usar cal hidratada que cumpla con los requisitos especificados en la norma NMX-C-003-ONNCCE.

Agregados pétreos.El tamaño máximo del agregado grueso o grava será a la tercera parte del peralte de la losa. Si la losa tiene 10cm de peralte, entonces el agregado no debe exceder los 3.5cm.

Agua de mezclado.El agua para el mezclado del mortero o del concreto debe cumplir con las especificaciones de la norma NMX-C-122. El agua debe almacenarse en depósitos limpios y cubiertos, para evitar el contenido de cloruros, sulfatos, materia orgánica o altos contenidos de sólidos disueltos.

Morteros.Resistencia a compresión.La resistencia a compresión del mortero, sea para pegar piezas o de relleno, se determinará de acuerdo con el ensaye especificado en la norma NMX-C-061-ONNCCE. La resistencia a compresión del concreto de relleno se determinará del ensaye de cilindros elaborados, curados y probados de acuerdo con las normas NMX-C-160 y NMX-C-083-ONNCCE. La resistencia de diseño se calculará a partir de muestras del mortero, para pegar piezas o de relleno, o del concreto de relleno por utilizar.En caso de mortero, se obtendrán como mínimo tres muestras, cada una de al menos tres probetas cúbicas. Las nueve probetas se ensayarán siguiendo la norma NMX-C-061 ONNCCE. Las probetas se elaborarán, curarán y probarán de acuerdo con las normas antes citadas. La resistencia de diseño será:

Mortero para pegar piezas.Los morteros que se empleen en elementos estructurales de mampostería deberán cumplir con los requisitos siguientes:Su resistencia a compresión será por lo menos de 40 kg/cm².

Aditivos.En la elaboración de concretos, concretos de relleno y morteros de relleno se podrán usar aditivos que mejoren la trabajabilidad y que cumplan con los requisitos especificados en la norma NMX-C-255. No deberán usarse aditivos que aceleren el fraguado.

Acero de refuerzo.El refuerzo que se emplee en castillos, dalas, elementos colocados en el interior del muro y/o en el exterior del muro, estará constituido por barras corrugadas, por malla de acero, por alambres corrugados laminados en frío, o por armaduras soldadas por resistencia eléctrica de alambre de acero para castillos y dalas, que cumplan con las Normas Mexicanas correspondientes.

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Se admitirá el uso de barras lisas, como el alambrón, únicamente en estribos, en mallas de alambre soldado o en conectores. El diámetro mínimo del alambrón para ser usado en estribos es de 5.5 mm.

Se podrán utilizar otros tipos de acero siempre y cuando se demuestre a satisfacción de la Administración su eficiencia como refuerzo estructural

Muros.Confinados con cadenas y castillos de concreto armado, hechos con Tabique de barro recocido, pegados con mortero tipo III, teniendo su proporción cemento-cal, arena de 1:1/2:5 y su resistencia nominal en compresión de 40 kg/cm².

Castillos.Ahogados en muros considerando el acero de refuerzo en castillos de f’y=4200 kg/cm² y el concreto con un f’c=150 kg/cm².

Sistema de losas.Serán macizas con un peralte de 10cm apoyándose en los muros de carga y las cadenas de concreto, teniendo su acero de refuerzo igual de f’y=4200 kg/cm².

Análisis de estructura.

Cargas de servicio: Cargas especificadas por el reglamento general de construcciones, sin que sea afectada por factores y considerando el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal y el Reglamento ACI. Las cargas se dividen en:

Cargas vivas. Son las cargas que no son permanentes y cambian constantemente (personal, unidades muebles, etc…).

Cargas muertas. Son las cargas permanentes debido al peso propio de la estructura y materiales (muros, columnas, instalaciones, etc…).

Cargas accidentales. Son cargas instantáneas que son menores a la carga viva (viento, sismo, nieve [en ciertos lugares], etc…).

Cargas en elementos estructurales. Todos los elementos estructurales sean muros, losas y cimientos se deben dimensionar de tal forma que cumplan con las necesidades del proyecto diseñado, pero principalmente sometidos a la suma total de todas las cargas existentes.

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Sistemas constructivos.

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Relación de losas.

Tablero L B R. tablero Perimetral ApoyadaI 3.20 3.20 1.0 XII 3.20 3.20 1.0 XIII 3.70 3.25 1.1 XIV 4.50 3.20 1.4 XV 2.40 2.00 1.2 XVI 4.45 3.15 1.4 XVII 3.20 2.15 1.5 XVIII 3.20 3.20 1.0 XIX 3.20 3.20 1.0 XX 4.50 3.25 1.4 XXI 4.50 3.20 1.4 XXII 3.00 2.10 1.4 XXIII 5.30 2.15 2.5 XXIV 3.20 2.15 1.5 X

Análisis de aéreas.Tablero Figura B h AreaI, II, XIII y IX Triángulos 3.20 1.60 2.56

IVTriángulos 3.15 1.575 2.48Trapecio 3.20 1.575 3.31

IIITriángulos 3.25 1.625 2.64Trapecio 3.70 1.625 3.82

IV y XITriángulos 3.20 1.60 2.56Trapecio 3.70 1.60 4.40

XTriángulos 3.25 1.625 2.64Trapecio 4.50 1.625 4.47

VII y XIVTriángulos 2.15 1.075 1.16Trapecio 3.20 1.075 2.26

VTriángulos 2.00 1.00 1.00Trapecio 2.40 1.00 1.70

XIII Rectángulo 5.30 2.15 11.40

XIITriángulos 2.10 1.05 1.102Trapecio 3.00 1.05 2.1

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Pesos de losas.

Tableros Areas Pesos de losas WT

I y II 2.56 599 1533

III 2.64 599 1581

3.82 599 2288

IV 2.56 599 1533

4.40 599 2636

V 1.00 599 599

1.70 599 1018

VI 2.48 772 1915

3.3 772 2548

VII 1.56 772 1204

2.25 772 1737

VIII y IX 2.56 712 1823

X 2.64 712 1880

4.47 712 3183

XI 2.56 712 1823

4.4 712 3133

XII 1.102 712 785

2.1 712 1495

XIII 11.4 712 8117

XIV 1.56 712 1111

2.25 712 1602

Bajada de cargas.

Eje A tramo 7-9 y 9-12 Pretil 216

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L. A 570Muro P.A 646L.E. 480Muro P.B 646Total 2558w= 3069.6

Eje B tramo 5-8Pretil 216L. A 579Muro P.A 646L.E. 486Muro P.B 646Total 2573w= 3087.6

Eje F tramo 4-8L.E. 928Muro P.B 646Total 1574w= 1888.8

Eje G tramo 8-10L. A 1070Muro P.A 692L.E. 1022Muro P.B 692Total 3476w= 4171.2

Eje B tramo 8-10L. A 1709

Muro P.A 646L.E. 1437Muro P.B 646Total 4438w= 5325.6

Eje G tramo 4-8L. A 2402Muro P.A 646Trabe 108Total 3156w= 3787.2

Eje H tramo 4-8Pretil 216L. A 1824Muro P.A 692L.E. 573Muro P.B 692Total 3997w= 4796.4

Eje D y B tramo 10-13Pretil 216L. A 1068Muro P.A 646Escaleras 853Muro P.B 646Total 3429w= 4114.8

Eje H tramo 8-10Pretil 216L. A 501

Muro P.A 692L.E. 543Muro P.B 692

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Total 2644w= 3172.8

Eje 4 tramo F-HPretil 216L. A 0Muro P.A 692L.E. 290Muro P.B 692Total 1890w= 2268

Eje 5 tramo B-GPretil 216L. A 707Muro P.A 646L.E. 618Muro P.B 646Total 2833w= 3399.6

Eje 7 tramo A-BPretil 216L. A 588

Muro P.A 646L.E. 495Muro P.B 646Total 2591w= 3109.2

Eje 8 tramo B-GL. A 1404Muro P.A 646L.E. 1204Muro P.B 646Total 3900w= 4680

Eje 8 tramo G-HL. A 517Muro P.A 692L.E. 1451Muro P.B 692Total 3352w= 4022.4

Eje 9 tramo A-BL. A 1176Muro P.A 646L.E. 989Muro P.B 646Total 3457w= 4148.4

Eje 10 tramo B-GL. A 871Muro P.A 646L.E. 1009

Muro P.B 646Total 3172w= 3806.4

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Eje 10 tramo G-HPretil 216L. A 517Muro P.A 692L.E. 560Muro P.B 692Total 2677w= 3212.4

Eje 12 tramo A-BPretil 216L. A 588Muro P.A 646L.E. 495

Muro P.B 646Total 2591w= 3109.2

Eje 12 tramo D-GPretil 216L.E. 424Muro P.B 646Total 1286w= 1543.2

Eje 13 tramo B-DPretil 216L.A 374Muro P.A 646Muro P.B 646Total 1882w= 2258.4

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Calculo de cimiento de mampostería.

Cimiento de lindero.

P= 3997kg/mlW= 4796 kg/ml

Resistencia del terreno= 5000kg/m2

Base de cimentación:

B= WR∙L

B4796

(5000 )(1.0)= 0.95m

Peralte por cortante:

v=B−b v=0.95−0.30=¿ 0.65m

Altura de cimentación:

H= 1.73v h= (1.73)(0.65)= 1.10 m

Verificación por cortante:

Vr= hLVc Vr= (1.10)(1.0)(0.60)= 0.66 = 6600kg

Vr P 6600kg 3997kg/ml

Cimiento intermedio.

P= 3476kg/mlW= 4171kg/ml

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Resistencia del terreno= 5000kg/m2

Base de cimentación:

B= WR∙L

B4171

(5000 )(1.0)= 0.83m 0.85m

Peralte por cortante:

v=B−b2

v=0.85−0.30

2=¿ 0.27m

Altura de cimentación:

H= 1.73v h= (1.73)(0.27)= 0.46m 0.50m

Verificación por cortante:

Vr= 2hLVc Vr= (2(0.50))(1.0)(0.60))= 0.60 = 6000kg

Vr P 6000kg 3476kg/ml

Calculo de muros de carga.

Tomando el eje más desfavorable

P= 3997kg/mlPu= (3997)(1.4)= 5596kg/ml

Pr= (Fr)(Fe)(f*m)(At)Donde:Fr= factor de reducción que vale 0.60Fe= Factor de reducción por excentricidad y esbeltez que vale 0.70

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F*m= esfuerzo a compresión de la mampostería, para el TRR f*m=25kg/cm2

At= área total del muro en planta

Sustituyendo:

Pr= (0.60)(0.70)(15)(250x15)= 33625 kg/cm2

e= PLr

= 3997

(1.00 )(917)=4.35 < 14 espesor correcto

r= rc(1.3-(0.03 H/e)) = 12( 1.3-(0.03(17.85))= 9.174.

Calculo de trabe

Se hará el cálculo de la trabe más desfavorable, la cual se encuentra en planta baja eje G tramo 4-8

Especificaciones de la trabe:W= 3788 kg /mlf’c= 200kg/cm2

fy=4200 kg/cm2

Grupo AF.C= 1.5Zona II

Carga ultimaWu= (3788)(1.5)= 5682 kg/ml

Calculo de esfuerzos

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Vu=(5682 )(4.45)

2=12642kg

M ¿

M ¿

Sección de viga.

√ (939700)(36.91 ) (20 )

=35cm h= 35+2= 37cm

Verificación por flambeo.d/b= 35/20 = 1.75 < 4.00 no falla

Verificación de flechaY= (5.682 )¿¿

Yadm= 4.452.4

+0.5=2.35 0.56 no falla

Áreas de acero.

As=0.7√2004200

=1.69cm2

Área de acero por cálculoAs¿ Usando ½” as= 1.27

No varillas = 8.451.27

=6.6 varillas

As real= (6)(1.27)= 8.89 cm2

As¿ Usando ½” as= 1.27

No. Varillas = 4.431.27

=3.30

As real= (3)(1.27)= 3.81 cm2

Calculo de estribos.La sección se cambio a 25x35 porque para cálculo de estribos fallaba la relación.

Vc= 12642(25 )(35)

=14.04 Vc= 0.5f*c =6.23

Vcmax= 2.5Vc = 15.8kg/cm2 14.04 ok

V= (14.04)(25x35)= 12636V’= Vu- V= 12642 – 12636 = 6kg

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Para la separacion de estribos se hara por especificacion ya que las secciones dadas son muy grandes

Sepmax en extremos= d/2= 35/2= 18cmSep por especificación= 3d o 30cm = 3(35)= 105 se hara separación a cada 30 cm c.a.c.

Calculo de losa de azotea.

Especificaciones de la losa:L= 4.50mB= 3.20mW= (At)(Wlosa)= (14.40)(712)= 10253kg/m2

f’c= 200kg/cm2

fy= 4200lg/cm2

F.C}0 1.5Grupo AZona II

Relación de tablero.

4.503.20

=1.40<2.00La losa es perimetral

Carga última.Wu= (10253)(1.5)= 15379kg/m2

Carga en cada sentido. (Formula de las cuatro potencias)Obteniendo de la tabla de las cuatro potencias los valores siguientes:

Losas perimetralesFormula de las cuatro potencias

L/ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

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B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

KB0.5

00.5

90.6

70.7

40.7

90.8

40.8

90.9

10.9

30.9

4

KL0.5

00.4

10.3

30.2

60.2

10.1

60.1

10.0

90.0

70.0

6

KB= 0.74KL= 0.26

WuB= (15379)(0.74)= 11688WuL= (15372)(0.26)= 3989

Calculo de esfuerzos.Sentido corto

Vub=(11688 )(3.20)

2=18701kg

Mu¿

Mu¿

Sentido largo

Vub=(3989 )(4.50)

2=8975kg

Mu¿

Mu¿

Flecha Sentido corto.

Y=5 (11.688 ) ¿¿

Yadm=3.202.40

=1.33

1.33 0.98 no falla

Sentido largo

Y=5 (3.989 )¿¿

Yadm= 4.52.40

+0.5=2.37

2.37 1.30 no falla

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Áreas de acero.Sentido corto.

Asb= 997400(3081 )(10)

=32.37cm2

Usando varillas de 1/2”; as= 1.27 cm2

Novar=32.371.27

=25varillas

Sep=10025

=4cm

Sentido largo.

Asb= 673100(3081 )(10)

=21.84cm2


Novar=21.841.27

=18varillas

Sep=10018

=5.5cm

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Calculo de losa de entrepiso.

Especificaciones de la losa:L= 4.50mB= 3.20mW= (At)(Wlosa)= (14.40)(599)= 8638 kg/m2

f’c= 200kg/cm2

fy= 4200lg/cm2

F.C= 0 1.5Grupo AZona II

Relación de tablero.

4.503.20

=1.40<2.00La losa es perimetral

Carga última.Wu= (8638)(1.5)= 12957 kg/m2

Carga en cada sentido. (Formula de las cuatro potencias)Obteniendo de la tabla de las cuatro potencias los valores siguientes:

Losas perimetralesFormula de las cuatro potencias

L/B

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

2.00

KB0.5

00.5

90.6

70.7

40.7

90.8

40.8

90.9

10.9

30.9

4

KL0.5

00.4

10.3

30.2

60.2

10.1

60.1

10.0

90.0

70.0

6

KB= 0.74KL= 0.26

WuB= (12957)(0.74)= 10236WuL= (12957)(0.26)= 2721

Calculo de esfuerzos.Sentido corto

Vub=(10236 )(3.20)

2=16378kg

Mu¿

Mu¿

Sentido largo

Pági

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Vub=(2721 )(4.50)

2=6122kg

Mu¿

Mu¿

Flecha Sentido corto.

Y=5 (10.236 )¿¿

Yadm=3.202.40

=1.33

1.33 0.86 no falla

Sentido largo

Y=5 (2.721 )¿¿

Yadm= 4.52.40

+0.5=2.37

2.37 0.89 no falla

Áreas de acero.Sentido corto.

Asb= 873500(3081 )(10)

=28.35cm2


Novar=28.351.27

=22varillas

Sep=10022

=4.5cm

Sentido largo.

Asb= 459200(3081 )(10)

=14.90cm2


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na19


Novar=14.901.27

=12 varillas

Sep=10012

=8cm

Pági

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Calculo de columna.

Columna aislada rectangular.W= 5703 kg-mlf’c= 250 kg/cm2

fy= 4200 kg/cm2

H= 2.65 mGrupo AZona IIFcV= 1.5FcH= 1.1

Predimensionamiento.

25x25

2525

=1<4.00no falla

Carga ultima.Pu= (1.5)(5703)= 8555 kg

Tipo de diseño.

(25x 25 )(250)10

=15625kg8555 kgse dise ña por flexion

Momento por sismo

Fs= ( (5703 ) (1.1 ) )( 0.482 )=1506 kgMu= (1506)(2.65)= 3991 kg-ml

k= 8555(0.9 ) (25 x 25 )(170)

=0.08

R= 3991(0.9 ) (25 x25 )(170)

=0.16

Excentricidad.

e=3991008555

=46.6 47cm

e=4725

=1.88

De las graficas q= 0.4

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Áreas de acero

Asmin=20(25 x 25)4200

=2.97 cm2

Asmax= (0.06 ) (625 )=37.5cm2

Asreal=(0.4 ) (625 )(170)

4200=10.11cm 2

Usando varillas ¾”; as= 2.86cm2

No .var=10.112.86

=3.53 4varillas

Separación entre estribos

S1=(850 )(1.91)

√4200=6.86cm7cm

S2= 48R S2= 48(0.95)= 45cm

S3=252

=12.5cm

http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30586/1/OchoAcosta.pdf

http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30586/1/OchoAcosta.pdf

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