Republica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del poder popular para la educacion SuperiorInstituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño". Catedra: Estructuras v

PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

BARCELONA, AGOSTO DE 2016.

Profesor: Hector Marquez.

Elaborado por:Karina Hernández

19.674.999

INTRODUCCIÓN

Para la realizacion de este proyecto estructural, inicialmente se llevo a cabo el diseño una vivienda unifamiliar de dos niveles, respectivamente, en la proyeccion de la vivienda se desarrollaron los planos pertinentes a las plantas de distrubución, fachadas, plano de ejes estructurales, pórticos, e isomtría estrutural, que servirian de base para lograr los cálculos correspondientes a dicho proyecto.

El objetivo de la siguiente memoria de cálculo, es describir los lineamientos generales que se adoptaron para el analisis y diseño de los elementos estructurales de la construccion. Se considera la informacion presentada, y propuesta por el tutor, como suficiente para conocer los conceptos generales y criterios que rigieron la bajada de cargas y dimensionamiento estructurales.

LA PROPUESTA FUE LA SIGUIENTE:

En el trabajo anterior, como lo menciono en la introducción se desarrolló el diseño de la vivienda unifamiliar, obteniendo la siguiente planimetría.

PREDIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE

LA VIVIENDA: COLUMNAS

COLUMNA

ÁREA TRIBUTARIA

CARGA AXIAL AREA DE CONCRETO

SECCIÓN CATEGORIA

A1 6m/2 x 6m/2 = 9m2

1000 x 9 x 2= 18000 Kg/m2

18000/0,20 x 240= 375cm2

 20x20 Cm ESQUINERA

A4     =ATR que A1 =P que A1 =AC que A1 20x20 Cm ESQUINERAE1 4m/2 x 6m/2=

6m21000 x 6m x 2 =

12000 kg/m212000/  0.20 x 240 = 250cm2 

15x15 Cm ESQUINERA

E4 =ATR que E1 = P que E1 =AC que E1 15x15 Cm ESQUINERA

Datos: Carga en el área tributaria: 1000k/m2 (para viviendas, incluido el peso de vigas y columnas).Carga total de la columna: P x ATR x N N: pisos soportados. (en este caso 2) . 240 k/cm2 , área de concreto armado.AC= P / 0.20 x Fc (para columna esquinera).

Por criterios de homogeneidad en las secciones de las columnas, y la búsquedad de una distribución igualitaria de las cargas, se utilizará la seccion mayor correspondiente a 20x20cm, asumiendo con esta medida todas las columnas esquineras.

A continuacion el dimensionado de las columnas de borde.

COLUMNA 

ÁREA TRIBUTARIA

CARGA AXIAL ÁREA DE CONCRETO

SECCIÓN  CATEGORI

AB1 6m/2 x 6m+3m/2

= 13.5m21000 x 13.5 x

2= 27000 kg/m2

27000/0.25 x 240= 450 Cm2

22x22Cm BORDE

C1 =ATR que B1 = P que B1 = AC que B1  22x22Cm BORDED1 6m/2 x 6m+4m/2=

15m21000 x 15 x 2

= 3000030000/0,25

x240= 500 Cm222x22Cm BORDE

A2 6m/2 x 6m+5m/2= 16.5m2

1000 x 16.5x2 = 33.000

kg/m2

33000/0.25 x 240 =550 Cm2

25x25Cm BORDE

E2 4m/2 x 6m+5m/2=11m2.

1000 x 11 x 2 =

22000 kg/m2.

22000/0.25 x 240= 366.66

Cm2

20x20 Cm BORDE

A3 = ATR que A2 = P que A2  = AC que A2 25x25 Cm BORDEE3 =ATR que E2 = P que E2 = AC que E2 20x20 Cm BORDEB4 = ATR que B1 = P que B1 = AC que B1 22x22 Cm BORDEC4 =ATR que B1 = P que B1  =AC que B1 22X22 Cm BORDED4 = ATR que D1 =p que D1 = AC que D1 22x22 Cm BORDE

DATOS: todos los anteriores, añadiendo.AC= P/ 0,25 X 240 K/Cm2, para columnas de borde.

        Luego de calcular una a una las dimensiones de las columnas de borde, se obtuvieron 3 medidas diferentes, 20x20, 22x22 y 25 x 25Cm. 

        Al igual que en el caso anterior de las columnas esquineras, se tomará la seccion mayor, para lograr la igualdad de esfuerzos entre las columnas, por lo tanto la dimension de todas las columnas de borde será de 25x25Cm.  A continuacion el dimensionado de las columnas Centrales. 

COLUMNA

ÁREA TRIBUTARIA CARGA AXIAL ÁREA DE CONCRETO

SECCIÓN CATEGORIA

B2 6m+3m/2 x 6m+5m/2 =

24,75m2

1000 x 24,75 x 2= 49.500 Kg/m2

49.500/ 0,28 x 240

=736.600Cm2

30x30 Cm CENTRAL

C2 = ATR B2 = P B2 =AC B2 30x30 Cm CENTRAL

D2 6m+4m/2 x 6m+5m/2 =27.5

m2

1000 x 27,5 x 2 = 55000Kg/m2

55000/ 0,28 x 240 = 818,45

Cm2.  

30x30 Cm 

CENTRAL

B3 = ATR que B2 = P que B2  = AC que B2 30x30 Cm CENTRAL

C3 = ATR que C2 = P que C2 = AC que C2 30x30 Cm CENTRAL

D3 = ATR que D2 = P que D2 = AC que D2 30x30 Cm CENTRAL

DATOS: Todos los anteriores, añadiendo que;AC= P/ 0,28 X 240KG /Cm2. (Para columnas centrales)

En este caso, no existe mucha diferencia entre las áreas tributarias de las columnas por lo cual, sus resultados en dimension fueron practicamente iguales. 

        En consideracion de los costos, se podrian usar las secciones de áreas de las columnas en sus minimas expresiones, sin embargo tambien es completamente válido optar por el uso de las secciones mayores de cada familia de columnas, esquinera, de borde y centrales; como se ha determinado tambien en esta memoria de cálculo, con el fin de evitar el manejo de diversas secciones que puedan hacer engorroso el trabajo en la obra. Por lo tanto es necesario otorgar a los elementos estructurales dimensiones manejables, y que soporten las cargas las cuales estan destinados a recibir.  

PREDIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE

LA VIVIENDA: VIGAS

EJE DE VIGA

ANCHO TRIBUTARIO CARGA SOBRE LA VIGA

MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO

MOMENTO DE DISEÑO

DIMENSIONES

A AT= 6m/2 =3m Qv= 800k/m2x(3+1)= 

3200Kg/m2

ME= 3200 x 6"2/12 =

9600 kg/m2.

d=Raiz(9600/17.7x30)

=42,51cm

B=30h= 45cm.

B AT = 6m+3m/2 = 4.5m

Qv=800k/m2x(4.5+1)= 4.400 kg/m2

ME= 4400x6"2/12= 13.200kg/m2

d=Raiz (13.200/17.7x3

0)=49.85cm

B=30h=50cm.

C =ATque B =Qv que B = ME que B =d que B B=30h= 50Cm.

D 6m+4m/2= 5m. Qv=800x(5+1)= 4800kg/m2

ME= 4800x6"2/12= 14.400kg/m2.

d=Raiz(14.400/17.7x30) = 52.07cm. 

B=30h=53cm.

E 4m/2= 2m. Qv= 800x(2+1)= 2400kg/m2

ME=2400x6"2/12= 

7200kg/m2. 

d=Raiz(7200/17.7x30)= 36.82cm

B=30h=40cm.

DATOS:• Repartición de las cargas de la losa a las vigas segun el ancho tributario. • Para viviendas la carga en la losa será de 800kg/m2, y la carga de peso propio y pared de

800kg/m2. • El momento de diseño de la viga es igual al momento de empotramiento. • Las dimensiones se determinaran por los métodos ordinarios de diseño de vigas. • En concreto armado es corriente usar los valores del ancho B entre 20 y 50cm.  • R= 17.7 kg/cm2. 

EJE DEVIGA

ANCHO TRIBUTARIO 

CARGA SOBRE LA VIGA

MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO

MOMENTO DE DISEÑO

DIMENSIONES

1 = AT que la viga A =Qv que la viga A

= ME que la viga A

= d que la viga A

B=30h= 45cm.

2 6m+5m/2= 5.5m Qv=800x(5.5+1)=

5.200kg/m2.  

ME= 5200x 6"2/12=

15.600 kg/m2. 

d=Raiz(15.600/17.7x30)=54.20

cm. 

B=30h=60cm.

3 = AT que la viga 2 =Qv que la viga 2

= ME que la viga 2

= ME que la viga 2

B=30 h=60cm.

4 = AT que la viga A =Qv que la viga A

= ME que la viga A

= ME que la viga A

B=30 h= 45cm.

       A partir de las tablas realizadas, se pueden observar fuertes diferencias entre las dimensiones que resultaron de los cálculos para cada viga. Las medidas de las vigas oxilan entre los 30x40cm, hasta los 30x60 cm derivados de las areas tributarias mas amplias.      Por ende, se determina el uso de la mayor seccion, de 30x60cm para que la losa descanse en vigas parejas.

        Respecto a la seleccion del tipo de losa, se ha seleccionado una losa nervada, cuya eleccion esta relacionada con el espesor del entrepiso que es de 30cm , y la luz mas amplia del proyecto, que es de 6m.Segun el diagrama siguiente.