Post on 28-Apr-2015
HORMIGON ARMADO II CIV 210
PROYECTO COLUMNA
MEMORIA DE CÁLCULO
1.- BASES DE CALCULO .-
- DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA .-
La estructura pertenece a una vivienda familiar , fue idealizada en base a los planos arquitectonicos, la estructurase presenta en forma tridimensional conformado por elementos de hormigon armado como ser vigascolumnas y losa maciza en su primera fase que se muestra a continuación :
- NORMA DE DISEÑO.-
Estructuras de Hormigón Armado: CBH 87Estructura de Acero: LRFD
- MATERIALES .-
De acuerdo al Código Boliviano se utilizara los siguientes materiales:
HORMIGON TIPO H21 (21 MPa)ACERO AH 420 N (420 MPa) Grado 60
EDWIN F. CORDERO BEJARANO COLUMNAS HORMIGON ARMADO II - CIV 210
- CONTROL DE OBRA Y FACTORES DE SEGURIDAD .-
El control de obra en la ejecución de los elementos estructurales se regirá las de control normal,realizando la verificación de las propiedades físico mecánicas del acero como del hormigón.Los coeficientes son los establecidos en la Norma Boliviana del Hormigón CBH 87 en la sección 7.3 enlos estados límites últimos.
Coeficiente de minoración del acero 1.15Coeficiente de minoración del hormigón 1.50Coeficiente de mayoración de acciones 1.60
- METODO DE CÁLCULO .-
Para el cálculo del análisis estructural, se aplica el método de estados limites ultimos , equiulibrio anivel de la estructura o elemento estructural , agotamiento o de rotura, a nivel de la sección delelementoinestabilidad o de pandeo , a nivel de elemento estructural, adherencia, perdida de adherencia a nivelde la seccion , anclaje a nivel local en zonas de anclaje, fatiga a nivel de sección bajo cargas dinamicas .
En análisis estructural se basa en modelaciones utilizando software que se describe seguidamente:
- ESTRUCTURAS EN GENERAL.-
Se utilizara el programa: SAP 2000 V. 14.2.4 DE LA CSI BERKELEYMateriales y secciones de los elementos estructurales.Elementos sometidos a acción externa y estados de cargaOutputs: Diagramas de Momentos, cortantes, axiales en ejes localesDesplazamientos de los nudos y Reacciones de en apoyosDiagramas de envolventes por elementoPlantillas en Excel para diseños específicos distribución estribos, anclajes y otros
- NIVELES DE CONTROL Y ENSAYOS.-
De acuerdo a las condiciones de diseño, se adopta como mecanismo de control la toma demuestras ennúmero suficiente, tanto para el hormigón como para el acero, y ser sometidos a pruebas destructivassegún CBH.
Asimismo, en los casos en que los resultados de resistencia cilíndrica del hormigón no demuestrenfielmente los que se contenga en obra, podrán ser ratificados con control es esclerométricos y en su casoprospecciones por profómetro para adoptar las recomendaciones más pertinentes.
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2.- GEOMETRIA.-
A
4.50
C6.
00D
E
A B 1.20
n 1( ) e Lu( )n 1( ) e
n→Nº de Nervios
e→separación de eje a eje
Lu→Luz Útil Sea el caso 1, de entrepiso que no hade soportar muros ni tabiquesSea caso 2con muros o tabiques con mortero de yeso
Si e 0.50m( )L1 450cm( ) L2 600cm L3 500cm L4 400cm
Lu 6.5m 6.0m 0.50m 12 m
nLu
e
1
n( ) 23 h1L1
280.16 m
h2L2
280.21 m h3
L3
320.16 m
n 23( ) Nervios( )h4
L4
280.14 m
→usar
eLu
n 1( )
e( ) 0.5m
n 23( ) Nervios( )
Usar→( ) Probar con h=20cmCada 0.492m
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SECCIÓN TIPOAdemas Probamos :
t 0.05m( ) e 0.50m( )
bw 0.12cm s 0.4m( )
h 0.20m( )
Cargas.-
Peso_Propio2500
0.500.12 0.20 0.05 0.40( ) 220
kg
m2
Peso Mosaico + Carpeta de nivelación : 60kg
m2
Peso cielo : 20Kg
m2
g 220kg
m2
60kg
m2
20kg
m2
300kg
m2
PARA EDIFICIOS DE DOCENTES
AULAS DESPACHOS Y COMEDORES
q 330kg
m2
p g q 630kg
m2
Cargas por cada nervio.-
g 80 0.50 40Kg
m
q 330 0.5 165Kg
m
p g q 205( )Kg
m
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3.- ANÁLISIS DE CARGAS .-
- Pre dimensionamiento de la estructura .-
VIGAS .-
Las alturas de las visas las estimamos con la siguiente relación
L 6.5m Luz mayor del plano en planta
h 0.08 L L → Luz de la viga
h 0.52 m→ Usar Vigas X de 25*50 cm.
h 0.40m→ Usar Vigas Y de 25*40 cm.
COLUMNAS .-
Son dificiles de estimar para un intento inicial , se utilizan dimensiones que solamente el criterio de calculista puede justificar y lógicamente experiencias sobre el tipo de estructura que se esta calculando en algunascondiciones el criterio arquitectónico predomina en la forma y dimensiones de la columna.
COLUMNAS : 40/40 Y 30/30 EN SECTORES CENTRALES DEL ENTREPISOCOLUMNAS DE : 40/30 Y 30/40 EN SECTORES DE ESQUINA Y MEDIANERAS DE ENTREPISO
Peso de la losa maciza
La altura la determinamos la siguiente relación
hP
180
PDonde P, es el perimetro del panel con mayor área de todo el entrepiso
h 26.5m 6.0m( )
1800.139 m Asumimos h:14cm
Peso propio de la losaγHoA 2500
kg
m3
h 0.14m
Peso_Propio_de_la_losa γHoA h 350kg
m2
Peso de la carpeta de nivelación
γMortero 2200kg
m3
Asumiendo un espesor : e 0.025m de capa niveladora de mortero se tiene :
Peso_Propio_de_la_capa_de_nivelación γMortero e 55kg
m2
Peso del mosaico
Asumimos un peso de : 35kg
m2
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Peso de cielo rasoEl peso del cielo raso varia entre 10 y 20 kg/m^2/cm ( si esta hecho de revoque de yeso )Asumiendo un peso de:
Peso_Cielo_Raso 16kg
m2
Peso total de la terraza
Carga_Permanente 350kg
m2
55kg
m2
35kg
m2
16kg
m2
456kg
m2
55 35 16 106
Sobrecarga:q 200
kg
m2
Sobrecarga para viviendas
Apuntes Clases Ing. Ivan Carmona
ANALISIS DE CARGAS.-Junta_Vertical_Y_Horizontal 1.5cm MUROS .-
Nº_de_Ladrillos_fila_horizontal100
25 1.53.774 Piezas
Nº_de_Ladrillos_fila_Verticall100
10 1.58.696 Piezas
Nº_de_ladrillos_en_un_m2
3.774 8.696 32.82Nº_de_ladrillos_en_un_m2
Piezas
Volumen_del_muro_por_m2
15cm 100 cm 100 cm 150000 cm3
Volumen_del_muro_por_m2
Volumen_de_ladrillos_en_1_m2
32.80 3750 cm3
123000.0 cm3
Volumen_de_ladrillos_en_1_m2
Volumen_Mezcla_ diferencia( ) 150000cm3
123000cm3
27000 cm3
Peso Unitario = 2.72 kg Volumen revoque grueso: 0.021 1 2 0.042 m3
Volumen_Unitario 15cm 25 cm 10 cm Volumen revoque Yeso: 0.005 1 1 2 0.01 m3
Volumen_Unitario 3750 cm3
Luego , el peso total por metro de altura será :
Ladrillos 32.80 2.72 89.216kg
pza1º Planta: 3 213
kg
m639
kg
m
Mezcla 0.027m3
1700kg
m3
45.9 kg
1º planta fachada principal
Asumiendo un 65 % Revoque Grueso0.040m
31700
kg
m3
68 kg
639 0.65 415.35kg
mTABIQUES INTERIORES
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RESTANDO PUERTAS Y VENTANAS 0.010m3
1000kg
m3
10 kgRevoque Yeso
639 0.65 415.35kg
m Peso_muro 89 46 68 10 213kg
m2CARGA DE TABIQUERIA
m 213 3 639kg
mP 639 0.5 319.5 kg
P
2159.75 kg
FACHADA FLOTANTE.-
El vidrio templado es un vidrio de seguridad, al que mediante tratamiento térmico se le ha incrementado la resistencia estructural del mismo sin alterar sus propiedades.
Tabla de peso de vidrios
Grosor 3 mm 4 mm 5 mm 6 mm 8 mm 10 mm
Peso
Fórmulas de peso del vidrio
Peso (kg) = densidad x grosor x m2 Densidad = 2,5 Kg/m2 Peso (kg) = 2,5 x grosor x m^2
Peso de estructura de aluminio : 14kg
m2
Peso de vidrio Templado 2.5 5 12.5KG
M2
g 14 12.5 26.5KG
M2
Alturas de la Fachada Principal
hm1 3.5 0.50 3 m( )
hm2 3.5 0.40 3.1 m( )
g 3 26.5 79.5Kg
m
Primer Piso : Fachada Principal
NOTA .- EL ANALISIS DE CARGAS NO SE TOMO EN CUENTA EL PESO PROPIO DE LOS ELEMENTOSESTRUCTURALES DE ( VIGAS , COLUMNAS,LOSA NERVADA , LOSA MACIZA, ESCALERAS, CUBIERTA ),ESTE SE TOMA EN CUENTA DIRECTAMENTE EN EL PROGRAMA SAP 2000
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3.-ANALISIS ESTRUCTURAL
Esquema de todos los estados de carga que presenta la estructura.
Losa Maciza - Losa Nervada
B
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COLUMNA DE DISEÑO.-
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CALCULO DE COEFICIENTES DE ESBELTEZ , LONGITUD DE PANDEO, ESBELTEZ MECANICA - COLUMNA D-2
4.00
3.50
3.50
3.50
3.50
1.50
6.505.50
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CALCULO DE COEFICIENTES DE ESBELTEZ , LONGITUD DE PANDEO, ESBELTEZ MECANICA - COLUMNA D-2
6.00 5.00
4.00
3.50
3.50
3.50
3.50
1.50
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Ø Peso Unit Cantidad Long. parc. Long Total Peso Total
(mm) Kg/m a b c d e f g m m Kg
1 a b c6 0.22 52 8 284 8 3 156 34.320
d
c10 0.62 20 9 12 442 25 4.88 97.6 60.512
ab
a b c6 0.22 15 8 284 8 3 45 9.900
a10 0.62 15 56 15 20 0.91 13.65 8.463
bc
b
a 12 0.89 23 128 180 3.08 70.84 63.048
b c a 8 0.40 18 25 284 14 3.23 58.14 23.256 a b c
8 0.40 17 14 571 14 5.99 101.83 40.732 a b c
6 7.00 7 14 571 14 5.99 41.93 293.510
a b 12 0.89 23 128 180 3.08 70.84 63.048
a b 12 0.89 23 128 180 3.08 70.84 63.048
a
b10 0.62 20 30 442 280 14 7.66 153.2 94.984
c d
b
a c 8 0.40 15 20 12 56 0.88 13.2 5.280
760.100
1.09 m³1.22 m³ VOLUMEN ESCALERA= 8.88 m³2.99 m³3.58 m³ CUANTIA = 85.64 Kg/m³
8.88 m³VOLUMEN TOTAL=
PESO TOTAL(Kg)=
VOLUMEN PELDAÑOS=VOLUMEN LOSA(DESCANSO)=VOLUMEN LOSA(TRAMO2)=VOLUMEN LOSA(TRAMO1)=
11
Dimensiones (cm)
5
3
4
9
8
12
CUANTIA DE ACERO
2
10
POS. ESQUEMA
6
7
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