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Diseño y Memoria de Calculo

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“Instalación de los Servicios de Educación Inicial Escolarizada en los centros poblados El

Empalme, Pampa La Calzada y Caserío El Convento, Distrito de Llapa - San Miguel -


Cajamarca”

DISEÑO Y MEMORIA DE CÁLCULO


1.00 ANTECEDENTES

El diseño Arquitectónico y de Ingeniería proyectado busca satisfacer las


necesidades de educación para la zona de influencia del proyecto.

Con la finalidad de evaluar el desempeño de la estructura proyectada, acorde con


las normas vigentes de diseño sismo resistente, concreto armado norma de
albañilería, se realizaron los modelos estructurales correspondientes.

2.00 RESUMEN

El presente documento describe el análisis de la edificación destinada a dos


módulos, el modulo “A” de dos niveles con 6 ambientes, 2 en el primer nivel y 4 en
el segundo nivel. La edificación ha sido proyectada en base a un sistema dual,
pórticos de concreto armado como sistema resistente en la dirección larga y
albañilería confinada en la dirección corta.

El Modulo “B” de un solo nivel en el cual se tiene una cocina y un aula, teniéndose
en cuenta las mismas consideraciones estructurales y arquitectónicas que para el
modulo A.

3.00 CARACTERÍSTICAS DE LA EDIFICACIÓN

3.1 Módulo :

3.1.1 Sistema Dual - Albañilería confinada en la dirección Corta y


Pórticos de Concreto Armado en la Dirección Larga.

3.1.2 Número de pisos proyectados en el módulo A:


El proyecto contempla la construcción de dos niveles.

3.1.3 Losas Aligeradas:


Losa de Techo primer piso : e = 0.20m
Losa de Techo segundo piso : e = 0.17m

4.00 PARÁMETROS UTILIZADOS PARA EL ANÁLISIS

4.1 Cargas de Diseño:


Cargas permanentes:
Concreto armado 2.40 Tn/m3
Albañilería (Ladrillo King Kong Estándar) 0.26 Tn/m2
Piso terminado 0.10 Tn/m2
Cobertura de Teja andina 0.07 Tn/m2

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Cargas Vivas:
Techo 0.05 Tn/m2

4.2 Características de los materiales:

 Resistencia a la Compresión de Vigas, columnas : f´c = 210.0 Kg / cm2.


 Resistencia a la Compresión Cimentación : f´c = 175.0 Kg / cm2.
 Resistencia a la Compresión en tabiques : f´c = 175.0 Kg / cm2
 Módulo de Elasticidad del Concreto :

 f'c = 210 Kg/cm2 - Ec = 2.2 x 106 Tn / m2.


 f'c = 175 Kg/cm2 - Ec = 1984300 Tn / m2

 Peso Unitario del Concreto :  = 2400.0 Kg / m3.


 Peso unitario de albañilería :  = 1800.0 Kg / m3.
 Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo : fy = 4200.00 Kg / cm2.
 Resistencia de las unidades de mampostería : f´b = 130.0 Kg / cm2.
 Prismas de mampostería Mortero PC - 1 : f´m = 25.0 Kg / cm2
 Módulo de Elasticidad de mampostería : Em = 12500.0 Kg/ cm2
 Módulo de Corte : Gm = 5 000 Kg / cm2.
 Relación de Poisson del Concreto : µ = 0.15
 Relación de Poisson de las unidades de mampostería : µ = 0.25

4.3 Parámetros Empleados para el Análisis Dinámico:

Factor de Zona Z=0.40 Cajamarca


Factor de Uso U=1.50 Centro Educativo
Factor de Amplificación C=2.5(Tp/T)<=2.5
Sísmica.
Factor de Suelo S=1.4 Suelo Flexible
Factor de Reducción de Capacidad R=7 Sistema Dual

Tp = 0.90 seg
g=9.81m/s2 Aceleración de la
gravedad
Ecuación de generación de espectro de Pseudo aceleraciones

Sa /g= ZUCS / R

5.00 ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA RESISTENTE

La edificación se idealizó como un ensamblaje de muros de corte confinados por


elementos de concreto armado en la dirección corta y pórticos de concreto armado
en la dirección larga, los cuales son interconectados por diafragmas de techo los
cuales son rígidos en su propio plano.

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Se utilizó en las estructuras planteadas un modelo de masas concentradas


considerando 3 grados de libertad para el entrepiso, la cual evalúa 2 componentes
ortogonales de traslación horizontal y una componente de rotación

Cabe indicar que el presente análisis es del tipo tridimensional por combinación
modal Espectral, considerándose el 100 % del espectro de respuesta de pseudo -
aceleración en cada dirección por separado según la norma vigente E.30.

Las formas de modo y frecuencias, factores de participación modal y porcentajes


de participación de masas son evaluados por el programa. Se consideró una
distribución espacial de masas y rigidez adecuada para el comportamiento
dinámico de la estructura analizada.

Para la determinación de los desplazamientos máximos se trabajó con el espectro


de diseño de la norma E.30, multiplicando los desplazamientos máximos por el
factor 0.75R, obteniéndose estos valores conforme a la norma vigente.

Por requerimientos de la norma E.30, la estructura debe estar sometida por lo


menos al 90% de la fuerza estática basal para estructuras irregulares y el 80 % de
esta fuerza para estructuras regulares, siendo necesario escalar la fuerza sísmica
dinámica en caso de que esta fuera menor a la mínima.

Los esfuerzos de corte y punzonamiento han sido absorbidos por el concreto.

Entre las ventajas que ofrece emplear este sistema estructural esta: la distribución
uniforme de presiones sobre el terreno con la consecuente distribución uniforme de
los esfuerzos producidos en la misma, además, de facilitar el proceso constructivo
más aún si los trabajos se llevan en tiempos de lluvia.

6.00 ANÁLISIS DE LOS MUROS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA

6.1 Consideraciones Generales

El análisis de la edificación se realizó según los requisitos de resistencia y


seguridad estipulados en las normas de albañilería E.070 y Sismo resistente
E.030 vigentes, el método empleado es el de rotura en la albañilería
confinada para lo cual se asume el comportamiento elástico de los muros
ante sismos moderados y en la ocurrencia de una falla por fuerza cortante en
los pisos inferiores producida por terremotos severos se descarta la
posibilidad de una falla por flexión.

Los elementos de concreto armado han sido verificados ante la acción de un


sismo moderado de tal manera de garantizar la disipación de energía previa a
la falla de los muros, los elementos de confinamiento de los muros han sido
diseñados para soportar la carga que produce el agrietamiento del muro ante
sismo severo, de tal manera de proporcionar una resistencia mínima al
entrepiso agrietado con lo cual se ha obtenido un entrepiso con una
deformación inelástica limitada y por tanto reparable.

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Para determinar las máximas fuerzas de sección (momentos flectores,


fuerzas axiales y cortantes) se utilizaron espectros reducidos con el
coeficiente de reducción R dado por la norma E.030 (Diseño Sismo
resistente) en cada una de las dos direcciones principales de análisis. Las
fuerzas de diseño de las secciones de concreto se obtuvieron de los máximos
esfuerzos producidos según las combinaciones de cargas estipuladas en la
norma de concreto Armado E.60 en la sección 10.2 (Resistencia Requerida).

6.2 Análisis por Carga Vertical en la Albañilería Confinada

Se ha verificado que el esfuerzo en compresión en la zona inferior de los


muros de la albañilería confinada no sobrepase el 15.0 % de la resistencia a
la compresión de la albañilería F´m   0.15.F´m además si   0.05.F´m
se colocará refuerzo horizontal continuo con una cuantía   0.1% anclado a
las columnas.

6.3 Análisis Elástico ante Sismo Moderado

Se ha evaluado la respuesta de la edificación ante la solicitación de un sismo


moderado el cual equivale al 50% de un sismo severo para lo cual se ha
generado un espectro de pseudos aceleración según lo estipulado en la
norma de diseño sismo resistente E.030 vigente considerando un factor de
reducción por ductilidad de 3, de tal manera de verificar en cada muro que
fuerza cortante actuante no sobrepase el 50% de la resistencia al corte del
muro de la siguiente manera:

VRi
Ve <
2

VRi  0.5.v´m.  0.23. .t.L

1
 1
3

Ve.L

Me

Dónde:
Ve : Fuerza cortante actuante en cada muro del
Análisis elástico.
Me : Momento flector actuante en cada muro del
Análisis elástico.

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v´m : Resistencia característica de muretes a


Compresión diagonal
 : Reducción de resistencia al corte por esbeltez
del muro
 : Esfuerzo de compresión axial en el muro.
L : longitud total del muro
t : Espesor del muro

6.4 Evaluación ante Sismo Severo

Se ha supuesto que los muros fallan por corte ante una fuerza igual a su
capacidad resistente VRi, además se verifico que los muros no se agrietan;
en caso se produzca su falla han sido diseñados ante las fuerzas actuantes.

Se ha obtenido los esfuerzos sísmicos en cada Muro (Vu, Mu) amplificando


los esfuerzos elásticos obtenidos ante sismo moderado (Ve, Me) por el factor
VR1i / Vei verificándose para cada muro que no se agriete ante sismo severo
para lo cual Vu  VR .

Además se ha verificado la resistencia de la edificación ante sismo severo en


cada dirección para lo cual debe cumplirse que la suma de resistencia al corte
que ofrece cada muro en el entrepiso sea mayor al corte que se produce ante
sismo severo de la siguiente manera:

VRi XX  VEni

6.5 Análisis de los elementos de Confinamiento

Con el afán de analizar los elementos de confinamiento bajo la condición del


agrietamiento del muro se ha sometido al modelo matemático una fuerza que
ocasione una distorsión del orden de 1/200, límite para la resistencia de la
albañilería; es en este estado en el cual se han diseñado los confinamientos.

7.00 ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIÓN.

La cimentación de las estructuras planteadas ha sido dimensionada de acuerdo a


las cargas verticales a las que se encuentra sometida de tal manera de obtener una
presión de contacto contra el terreno casi uniforme en toda la cimentación. Para
minimizar los asentamientos diferenciales y para absorber los momentos de volteo
producidos por las fuerzas sísmicas se han planteado vigas de cimentación en
ambos sentidos la cual proporciona una gran inercia al volteo de la cimentación.

8.00 RESULTADO DEL ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA RESISTENTE

Diseño y Memoria de Calculo


DISEÑO DE ZAPATAS
METRADO DE CARGAS

METRADO DE LA LOSA
PESO PROPIO 280 Kg/m2
Piso Terminado 100 Kg/m2
Cobertura 80 Kg/m2
WD 460
WL 500 Kg/m2
0.96 Tm/m2

METRADO DE LA VIGA, COLUMNA Y V. DE CIMENTACION


PESO ALIGERADO WD*((ln/2+ln/2)-b) = 1.96 Tm/m2
PESO VIGA 2.4*b*h = 0.61 Tm/m2
PESO COLUMNA 2.4*b*h*l = 0.79 Tm/m2
PESO V. CIMENTACION
2.4*b*h*l = 1.05 Tm/m2
WD 4.40 Tm/m2
WL 0.5 Tm/m2
4.90 Tm/m2
DATOS:

Zapata Otros Suelo


f'c= 175 kg/cm² S/C = 500 kg/m² Df = 0.85 m
Columna PD = 4.4 Tn  = 2100 kg/m³
f'c= 210 kg/cm² PL = 0.5 Tn qa = 0.79 kg/cm²
b= 30 cm Øb = 1.27 cm
t= 25 cm Acero Lv = 52.5 cm
fy= 4200 kg/cm²

MD,ML
1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA PD, PL
Cálculo del peralte de la zapata (hc )

0.08.db.Fy Reemplazo los valores que tenemos:


Ld = Ld = 32.26 cm
f'c ht
Tomar Ld = 32.26 cm Df Lv

(Del problema se emplean varillas de Ø1/2") Øb ( 1/2") = 1.27 cm


r.e. = 7.50 cm (recubrimiento) hc
hc = 41.03 cm
Tomar hc = 50.00 cm hc = Ld + r.e + Øb T
ht = Df - hc
ht = 35.00 cm

Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )


B
qm  qa  ht  chc-s/c
b

qm = 0.76 kg/cm²
t
T
Cálculo del área de la zapata ( Az )

P
Azap  Azap = 18,447.37 cm² Donde:
qm T = 130.00 cm P = Carga de servicio
B = 140.00 cm Lv = Volados iguales sin
( t1 - t2 )
T = Az  excentricidad
2
( t1 - t2 )
S  Az 
2
2.- DETERMINACIÓN DE LA REACCIÓN AMPLIFICADA ( qmu )

Donde:
Pu =
Wnu 
1.5 x 180000 + 1.8 x 100000 1.17 kg/cm2 Pu = Carga Ultima
=
350 x 370
Azap
3.- VERIFICACION POR CORTE ( Ø = 0.85 )
Por Flexión:

Tt Lv = 52.50 cm
Lv  r.e = 7.50 cm
2 Øb ( 1/2") = 1.3 cm (Suponiendo varillas Ø1/2")
Vdu=(WnuxB)(L v-d) d = 12.50 cm
Vdu = 1,406.25 kg
Vc=0.53 f'cbd Ø = 0.85 (Coef. De reduccion por corte)

ØVc  Vdu Vc = 7,011.24 kg


ØVc = 5,959.55 kg
ØVc > Vdu OK!
Por Punzonamiento :  
4
Vc=0.272+  f ' cbod
Vu=Pu-Wnu x mn  b 
Vu = 5,142.32 kg c

bo = 2 x ( t + d ) + 2 x ( b + d ) = 2m +2n b c  Dmenor , b c  2 Vc=1.06 f 'c bo d


Dmayor

(perimetro de los
bo = 150 cm VuØVc; Ø=0.85
planos de falla)
Vc = 0.27 * 2+4 * f 'c^.5 * bo * d = 1.06 * f 'c^.5 * bo * d
bc
Vc = 45,539.99 kg Vc= 26,292.15 Kg
ØVc = 38,709.00 kg ØVc= 22,348.33 Kg
ØVc > Vdu OK!
bc = lado mayor columna ( t ) bc = 0.83
d/2

n = b+d
lado menor columna ( b )

B
d/2
m=t+d m = 37.50 t
n=t+b n = 37.50
bo = 2*m + 2*n Vu = 1.1 x f'c x bo x d m = t+d
Vu = Øvc OK ! Vu = 26,292.15 kg
Øvc = 22,348.33 kg T

4.- CALCULO DEL REFUERZO LONGITUDINAL ( Ø = 0.90 )


Dirección Mayor:
(Wnu x B)L v2
Mu= Lv = 52.50 cm ree = 7.50
2
Mu Mu = 226,098.63 kg-cm Øb ( 1/2") = 1.27
As=
a
ØFy(d- ) B = 80.00 cm
2 d = 12.50 cm2
As.Fy
a a = 0.27 cm (Valor Asumido)
0.85f'c b As = 0.76 cm² Aøb ( 3/8" ) = 0.95
As mín = 0.0018 * B * d a = 0.27 cm # Varilla ( n ) = 4
As > As mín OK !! Espaciam = 0.20
As = 3.74 cm2 4 Ø 3/8" @ 0.20 cm
Aøb
# Varilla ( n ) = As Aøb ( 3/8" ) = 0.95
Aøb # Varilla ( n ) = 7
Espaciam = B - 2*r.e - Øb Espaciam = 0.20
n -1 As mín = 6.3 cm2 7 Ø 3/8" @ 0.20 cm

As > As mín ASUMIR As mín !!


Dirección Menor:

As tranv = As * T
B T= 80 ree = 7.50 cm
As mín = 0.0018 * B * d B= 80 cm Øb ( 3/4") = 1.91 cm
As > As mín OK !! d = 12.50 cm2
a = 0.25 cm (Valor Asumido)
Aøb Aøb ( 3/8" ) = 0.95 cm2
# Varilla ( n ) = As # Varilla ( n ) = 4
Aøb Espaciam = 20.00
As transv = 3.74 cm2 4 Ø 3/8" @ 20.00 cm
Espaciam = B - 2*r.e - Øb
n -1 Aøb ( 3/8" ) = 0.95
# Varilla ( n ) = 4
Espaciam = 20.00
Asmin = 3.55 cm2 4 Ø 3/8" @ 20.00 cm

As transv > As mín OK !!


Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld )

ld = Øb * fy * a*b**l < Lv1


3.54 * f 'c^.5 * C + Kr
Øb
Lv1 = Lv - r.e.e

La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:

Asc = 2 * Astrv
(b + 1 ) b= 1.00 Øb (1/2") = 1.27 C = 8.50
= 0.80 r.e.e = 7.50 ktr = 0
b = Lado mayor Zapata l= 1.00 fy = 4200
Lado menor Zapata a= 1.00 f'c = 175 2.5 q = ( C+kt r )/ Øb
Aøb
# Varilla ( n ) = As Longitud de desarrollo en tracción q= 9.77
Aøb
Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb Lv1 = 20.00 cm q >= 2.5 ,PONER 2.5 !!
n -1 Ld = 18.23 cm q < 2.5 ,PONER q !!
Ld < Lv1 OK !!
Espaciamiento del Refuerzo
Asc = 3.74 cm2
45 cm
> 20.00 OK !!
3xh 105 cm

5.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN COLUMNA - ZAPATA ( Ø = 0.70 )

Para la sección A colum = 25*25 = 625 cm² ( COLUMNA ) cm2

Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 7010 kg # Varilla ( n ) = 2 *2=4


A colum = b *t A1 = 625 cm2
Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 78093.75 kg
Aøb
As mín = 0.005 * A1 Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 OK !!
# Varilla = As1
Aøb As mín = 3.13 cm2
As col. > As mín OK !! Aøb ( 1/2" ) = 1.29 cm2
USAR : As1 = 3.13 cm2
As col > As min OK !!

Para la sección A zapata = 130*140 = 18200 cm² ( ZAPATA )

Pu < Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 Pu = 7010 kg


A1 = 625 cm2 A2/A1 = 2
A2 = 6400 cm2

Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 = 130156.25kg OK !!


DISEÑO DE VIGAS DE CIMENTACIÓN

DISEÑO DE VIGAS POR LOS COEFECIENTES A.C.I.

ESQUEMA DE LA VIGA DE CIMENTACIÓN

0.25m 0.25m 0.25m

0.25m

A B C

ln1= 2.75 ln2= 2.75


L= 3.03 m L= 3.03 m

PLANTA

WU= 1.33313 WU= 1.33313


ln1= 2.75 ln2= 2.75
H=2.80m

A B C
ELEVACION

METRADO DE CARGAS

DATOS
f'c= 210 Kg/cm2
fy= 4200 Kg/cm2
WL = 300 Kg/m2

METRADO DE SOBRECIMIENTO
PESO MUERTO
* PESO PROPIO 1.80 Tm/m2
WD = 2.30 Tm/m2
WL = 0.30 Tm/m2

PREDIMENSIONAMIENTO
Tramo h=ln/12 0.22917 m

PERALTE MINIMO POR DEFLEXION


Tramo h=L/18.5 0.16378 m
Voladizo h=L/8 0 m

SECCION ADOPTADA
h = 0.45 m
b = 0.25 m
d = 0.41 m
d' d' = 0.04 m
0.45 d ln1= 2.75 m
ln2= 2.75 m
0.25

METRADO DE LA VIGA
PESO SOBRECIMIENTO 2.3*b*h = 0.26
PESO PROPIO 2.4*b*h = 0.27
TOTAL WD = 0.53 Tm/ml
TOTAL WL = 0.30 Tm/ml

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 1.33 Tm/ml

CONTROL PARA ERL USO DE COEFICIENTES PARA MOMENTOS


A.C.I.
1° Carga uniformemente repartida
2° l2-l1 <= 0.2l2 0.00 0.55 OK
3° WL <= 3WD 0.30 1.59 OK

DISEÑO DEL ACERO EN VIGAS


DATOS DEL DISEÑO
ANCO DE VIGA b= 25 cm.
ALTURA SECCION h= 45 cm.
PERALTE EFECTIVO d= 41 cm.
d'= 4 cm.
MOMENTO ACTUANTE Mu= 0.63 tn.
CONCRETO f'c= 210 Kg/cm2
ACERO fy= 4200 Kg/cm2
Cuantía = 0.75*Pb
Pb= 4335*f'c/(fy*(6000+fy))*0.75= 0.016
Wmax= Pb*fy/f'c= 0.319 OK
K= w*f'c*(1-0.59*w)= 54.349 Arma. simp
M.
Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 20.56
(M-
(Mu'-Mr)= -19.93 Mr)>0.5*M
0.5*Mu'= 0.32 Mu'>Mr

OK
ARMADURA SIMPLE EN LOS APOYOS FIN
N= 0.85*f'c*b= 4462.5
d-SQR(d^-
a= 2E5*M/(0.9*N)= 0.384
A= N*H/fy= 0.408

CALCULO DE MOMENTOS Y AREAS DE ACERO

APOYO TRAMO APOYO TRAMO APOYO


SECCION CRITICA
A A -B B B-C C
1/16 1/14 1/9 1/14 1/16
COEFICIENTES
0.063 0.071 0.111 0.071 0.063
MOMENTOS(Mu) 0.63 0.72 1.12 0.72 0.63

AS 0.408 0.467 0.729 0.467 0.408


2Ø5/8 2Ø5/8 2Ø5/8 2Ø5/8 2Ø5/8
COLUMNAS
Columnas de 30x25

cuantía de acero:::: pt
:
Zona NO sísmica 0.01<pt<0.06
Zona sísmica 0.01<pt<0.08
para nos :pt = 0.01
Acero mínimo 7.92
Asm (cm2) = pt*b*t 7.5 7.92 4 Ø de 5/8"
Espacio entre estribos:::: S1 =
RNK : ø mínimo de estribos 3/4".

Ø 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4"


S1 = 16 Øp 20 25 30
S1 = 3*16 *øe 30 46
S1 = (b ó t) , el menor = 25
para nos :pt =
S1 = 20 cm

Øp = diámetro del acero principal Acero


øe = diámetro del acero del estribo Ø Av (cm2) N°
1/4" 0.64 0.32 0
b= 30 3/8" 0.95 0.71 0
t= 25 1/2" 1.27 1.27 0
f´c = 210 5/8" 1.59 1.98 4
fy = 4200 3/4" 1.91 2.85 0
As = 4ø de 5/8" 7.92 7/8" 2.22 3.88 0
Ø pa estribos 0.7 1" 2.54 5.06 0
Ø pa zunchos 0.75

Carga resistente máxima


tonelada
Pú = Ø(0.85*f´c*b*t +As*fy) 116997 117 s
DISEÑO DE VIGAS PRINCIPALES

DISEÑO DE VIGAS POR LOS COEFECIENTES A.C.I.

ESQUEMA DEL PORTICO


0.25m 0.25m 0.25m

0.25m

ln1= 3.88 1.00m


ln/2

0.25m
ln/2
ln2= 3.88

0.25m
ln4= 2.75 ln5= 2.75
L=1.50m L= 3.03 m L= 3.03 m
A B C

PLANTA

WU= 5.6958 WU= 5.6958


ln3= 1.50 ln4= 2.75 ln5= 2.75

H=2.80m

A B C
ELEVACION

METRADO DE CARGAS

DATOS
f'c= 210 Kg/cm2
fy= 4200 Kg/cm2
WL = 300 Kg/m2
Aligerado = 0.2 m
METRADO DE LA LOSA
PESO MUERTO
* PESO
PROPIO 0.28 Tm/m2
* PISO TERMINADO 0.10 Tm/m2
*
TABIQUERIA 0.20 Tm/m3
WD = 0.58 Tm/m2
WL = 0.30 Tm/m2

PREDIMENSIONAMIENTO
Tramo h=ln/12 0.22917 m
Voladizo h=ln/6 0.25 m

PERALTE MINIMO POR DEFLEXION


Tramo h=L/18.5 0.16378 m
Voladizo h=L/8 0.1875 m

SECCION ADOPTADA
h = 0.25 m
b = 0.25 m
d = 0.22 m
d' d' = 0.03 m
0.25 d ln1 = 3.88 m
ln2 = 3.88 m
0.25 ln3= 1.50 m
ln4= 2.75 m
ln5= 2.75 m

METRADO DE LA VIGA
PESO ALIGERADO WD*((ln/2+ln/2)) = 2.25
PESO PROPIO 2.4*b*h = 0.15
TOTAL WD = 2.40 Tm/ml
TOTAL WL = WL*(ln/2+ln/2) = 1.16 Tm/ml

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 5.6958 Tm/ml

CONTROL PARA ERL USO DE COEFICIENTES PARA MOMENTOS


A.C.I.
1° Carga uniformemente repartida
2° l2-l1 <= 0.2l2 1.25 0.3 calcular Mtos. Analiticamente
3° WL <= 3WD 1.16 7.2012 OK
DISEÑO DEL ACERO EN VIGAS
DATOS DEL DISEÑO
ANCO DE VIGA b= 25 cm.
ALTURA SECCION h= 25 cm.
PERALTE EFECTIVO d= 22 cm.
d'= 3 cm.
MOMENTO ACTUANTE Mu= 2.69 tn.
CONCRETO f'c= 210 Kg/cm2
ACERO fy= 4200 Kg/cm2
Cuantía = 0.75*Pb
Pb= 4335*f'c/(fy*(6000+fy))*0.75= 0.016
Wmax= Pb*fy/f'c= 0.319 OK
K= w*f'c*(1-0.59*w)= 54.349 Arma. simp
M.
Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 5.92
(M-
(Mu'-Mr)= -3.23 Mr)>0.5*M
0.5*Mu'= 1.35 Mu'>Mr

OK
ARMADURA SIMPLE EN LOS APOYOS FIN
N= 0.85*f'c*b= 4462.5
d-SQR(d^-
a= 2E5*M/(0.9*N)= 3.293
A= N*H/fy= 3.499

CALCULO DE MOMENTOS Y AREAS DE ACERO

VOLAD. APOYO TRAMO APOYO TRAMO APOYO


SECCION CRITICA
A A -B B B-C C
1/2 1/16 1/14 1/9 1/14 1/16
COEFICIENTES
0.500 0.063 0.071 0.111 0.071 0.063
MOMENTOS(Mu) 6.41 2.69 3.08 4.79 3.08 2.69

AS 9.731 3.499 4.051 6.722 4.051 3.499


4Ø5/8 2Ø5/8 2Ø1/2 2Ø5/8 2Ø1/2 2Ø5/8
DISEÑO DE VIGAS SECUNDARIAS

DISEÑO DE VIGAS POR LOS COEFECIENTES A.C.I.

ESQUEMA DEL PORTICO

0.25m 0.25m 0.25m

0.25m

A B C

ln1= 3.88 ln2= 3.88 ln7= 0.5


L= 4.13 m L= 4.13 m L=0.63m

PLANTA

WU= 1.26 WU= 1.26 WU= 1.26


ln1= 3.88 ln2= 3.88 ln3= 3.88 ln7= 0.50

H=2.80m

A B C
ELEVACION

METRADO DE CARGAS

DATOS
f'c= 210 Kg/cm2
fy= 4200 Kg/cm2
WL = 500 Kg/m2
Aligerado = 0.2 m
METRADO DE LA LOSA
PESO MUERTO
* PESO PROPIO 0.28 Tm/m2
* PISO TERMINADO 0.10 Tm/m2
* TABIQUERIA 0.20 Tm/m3
WD = 0.58 Tm/m2
WL = 0.50 Tm/m2

PREDIMENSIONAMIENTO
Tramo h=ln/12 0.32333 m
Voladizo h=ln/6 0 m

PERALTE MINIMO POR DEFLEXION


Tramo h=L/18.5 0.22324 m
Voladizo h=L/8 0.0625 m

SECCION ADOPTADA
h = 0.40 m
b = 0.25 m
d = 0.36 m
d' d' = 0.04 m
0.40 d ln1= 3.88 m
ln2= 3.88 m
0.25 ln3= 3.88 m
ln7= 0.50 m

METRADO DE LA VIGA
PESO ALIGERADO WD*((ln/2+ln/2)) = 0.00
PESO PROPIO 2.4*b*h = 0.24
TOTAL WD = 0.24 Tm/ml
TOTAL WL = WL*(ln/2+ln/2) = 0.50 Tm/ml

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 1.26 Tm/ml

CONTROL PARA ERL USO DE COEFICIENTES PARA MOMENTOS


A.C.I.
1° Carga uniformemente repartida
2° l2-l1 <= 0.2l2 0.00 0.776 OK
3° WL <= 3WD 0.50 0.72 OK
DISEÑO DEL ACERO EN VIGAS
DATOS DEL DISEÑO
ANCO DE VIGA b= 25 cm.
ALTURA SECCION h= 40 cm.
PERALTE EFECTIVO d= 36 cm.
d'= 4 cm.
MOMENTO ACTUANTE Mu= 0.18 tn.
CONCRETO f'c= 210 Kg/cm2
ACERO fy= 4200 Kg/cm2
Cuantía = 0.75*Pb
Pb= 4335*f'c/(fy*(6000+fy))*0.75= 0.016
Wmax= Pb*fy/f'c= 0.319 OK
K= w*f'c*(1-0.59*w)= 54.349 Arma. simp
M.
Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 15.85
(M-
(Mu'-Mr)= -15.67 Mr)>0.5*M
0.5*Mu'= 0.09 Mu'>Mr

OK
ARMADURA SIMPLE EN LOS APOYOS FIN
N= 0.85*f'c*b= 4462.5
d-SQR(d^-
a= 2E5*M/(0.9*N)= 0.121
A= N*H/fy= 0.129

CALCULO DE M OM ENTOS Y AREAS DE ACERO

APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO VOLAD.
SECCION CRITICA
A A -B B B-C C C-D D D-E E E-F F F-G G
1/24 1/14 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/14 1/24 1/2
COEFICIENTES
0.042 0.071 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.071 0.042 0.500
M OM ENTOS(M u) 0.79 1.35 1.72 1.19 1.72 1.19 1.72 1.19 1.72 1.19 1.72 1.35 0.79 0.16

AS 0.651 1.123 1.435 0.981 1.435 0.981 1.435 0.981 1.435 0.981 1.435 1.123 0.651 0.129
2Ø5/8+Ø3/8
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA 1er PISO CON COEFICIENTES A.C.I.

ESQUEMA DE LA LOSA

wu = 0.576 Tn/Ml

0.00 3.88 ln= 3.88


0.25 0.25 0.25

Mu'= 0.69

Mu'= Mu'= 0.88

Mrpmax = 6.38

X
Mu'=
Mu'= Distancia de ensanche

Vu'd =

Vcr=

Distancia de ensanche

METRADO DE CARGAS

DATOS
f'c= 210 Kg/cm2
fy= 4200 Kg/cm2
WL = 300 Kg/m2
Aligerado = 0.17 m

METRADO DE LA LOSA
PESO MUERTO
* PESO PROPIO 0.30 Tm/m2
* PISO TERMINADO
0.10 Tm/m2
*TABIQUERIA 0.20 Tm/m2
WD = 0.60 Tm/m2
WL = 0.30 Tm/m2
b*=40

0.05
0.17
0.15

b=10

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 1.44 Tm/ml
Wu(VIGUETA)= 0.576 Tm/ml

CONTROL PARA ERL USO DE COEFICIENTES PARA MOMENTOS A.C.I.

1° Carga uniformemente repartida


2° l2-l1 <= 0.2l2 0.00 0.776 OK
3° WL <= 3WD 0.17 0.9 OK

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 1.44 Tm/ml
Wu(VIGUETA)= 0.576 Tm/ml

DISEÑO DEL ACERO EN VIGUETAS


DATOS DEL DISEÑO
ANCO DE VIGUETA b= 10 cm.
ALTURA SECCION h= 20 cm.

PERALTE
EFECTIVO d= 17 cm.
Ancho en ALAS b* 40 cm.
M.ACTUANTE Mu= 0.79 tn. APOYO
M. ACTUANTE Mu= 0.69 tn. TRAMO
CONCRETO f'c= 210 Kg/cm2
ACERO fy= 4200 Kg/cm2
Cuantía = 0.75*Pb
Pb= 4551.75067*f'c/(fy*(6300+fy))= 0.016
w= P1*fy/f'c= 0.325
K= w*f'c*(1-0.59*w)= 55.18
M. Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 1.59 Apoyo
M. Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 6.38 Tramo
APOYO Mu' <Mr ====> OK
TRAMO Mu' <Mr ====> OK
ARMADURA EN LOS APOYOS
N= 0.85*f'c*b= 1785
a= d-SQR(d^-2E5*M/(0.9*N)= 3.18
APOYO As= N*a/fy= 1.354
ARMADURA EN LOS TRAMOS
N= 0.85*f'c*b= 7140
a= d-SQR(d^-2E5*M/(0.9*N)= 0.64
TRAMO As= N*a/fy= 1.092

CALCULO DE M OM ENTOS Y ARESA DE ACERO EN LOSAS

APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO
SECCION CRITICA
A A -B B B-C C C-D D D-E E E-F F F-G G
1/24 1/14 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/14 1/24
COEFICIENTES
0.042 0.071 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.071 0.042

M OM ENTOS 0.36 0.62 0.79 0.54 0.79 0.54 0.79 0.54 0.79 0.54 0.79 0.62 0.36
M 'u=0.9*M u 0.40 0.69 0.88 0.60 0.88 0.60 0.88 0.60 0.88 0.60 0.88 0.69 0.40
AS
N° VARILL (Ø) Ø1/2 Ø1/2+3/8 2Ø3/8 Ø1/2+3/8 2Ø3/8 Ø1/2+3/8 2Ø3/8 Ø1/2+3/8 2Ø3/8 Ø1/2+3/8 2Ø3/8 Ø1/2+3/8 Ø1/2
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA 2do PISO CON COEFICIENTES A.C.I.

ESQUEMA DE LA LOSA

wu = 0.432 Tn/Ml

0.50 3.88 ln= 3.88


0.25 0.25 0.25

Mu'= 0.52

Mu'= Mu'= 0.66

Mrpmax = 4.33

X
Mu'=
Mu'= Distancia de ensanche

Vu'd =

Vcr=

Distancia de ensanche

METRADO DE CARGAS

DATOS
f'c= 210 Kg/cm2
fy= 4200 Kg/cm2
WL = 300 Kg/m2
Aligerado = 0.17 m

METRADO DE LA LOSA
PESO MUERTO
* PESO PROPIO 0.28 Tm/m2
*COBERT. TEJA 0.08 Tm/m2

WD = 0.36 Tm/m2
WL = 0.30 Tm/m2
b*=40

0.05
0.17
0.12

b=10

CARGA ULTIMA
WU =1.5WD+1.8WL = 1.08 Tm/ml
Wu(VIGUETA)= 0.432 Tm/ml

CONTROL PARA ERL USO DE COEFICIENTES PARA MOMENTOS A.C.I.

1° Carga uniformemente repartida


2° l2-l1 <= 0.2l2 0.00 0.776 OK
3° WL <= 3WD 0.17 0.9 OK

DISEÑO DEL ACERO EN VIGUETAS


DATOS DEL DISEÑO
ANCO DE VIGUETA b= 10 cm.
ALTURA SECCION h= 17 cm.

PERALTE EFECTIVO d= 14 cm.


Ancho en ALAS b* 40 cm.
M.ACTUANTE Mu= 0.59 tn. APOYO
M. ACTUANTE Mu= 0.52 tn. TRAMO
CONCRETO f'c= 210 Kg/cm2
ACERO fy= 4200 Kg/cm2
Cuantía = 0.75*Pb
Pb= 4551.75067*f'c/(fy*(6300+fy))= 0.016
w= P1*fy/f'c= 0.325
K= w*f'c*(1-0.59*w)= 55.18
M. Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 1.08 Apoyo
M. Resist. Mr= 0.9E-5*K*b*d^2= 4.33 Tramo
APOYO Mu' <Mr ====> OK
TRAMO Mu' <Mr ====> OK

ARMADURA EN LOS APOYOS


N= 0.85*f'c*b= 1785
a= d-SQR(d^-2E5*M/(0.9*N)= 2.94
APOYO As= N*a/fy= 1.248
ARMADURA EN LOS TRAMOS
N= 0.85*f'c*b= 7140
a= d-SQR(d^-2E5*M/(0.9*N)= 0.59
TRAMO As= N*a/fy= 0.996

CALCULO DE M OM ENTOS Y ARESA DE ACERO EN LOSAS

APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO TRAM O APOYO VOLADO
SECCION CRITICA
A A -B B B-C C C-D D D-E E E-F F F-G G
1/24 1/14 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/16 1/11 1/14 1/24 1/2
COEFICIENTES
0.042 0.071 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.063 0.091 0.071 0.042 0.500

M OM ENTOS 0.27 0.46 0.59 0.41 0.59 0.41 0.59 0.41 0.59 0.41 0.59 0.46 0.27 0.05
M 'u=0.9*M u 0.30 0.52 0.66 0.45 0.66 0.45 0.66 0.45 0.66 0.45 0.66 0.52 0.30 0.06
AS
N° VARILL (Ø) Ø1/2 Ø1/2 2Ø3/8 Ø1/2 2Ø3/8 Ø1/2 2Ø3/8 Ø1/2 2Ø3/8 Ø1/2 2Ø3/8 Ø1/2 Ø1/2 Ø1/2

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