SEXTA BRIGADA

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MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO ESTRUCTURAL

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MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO ESTRUCTURAL

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MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO ESTRUCTURAL

PROYECTO : CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO DE ALOJAMIENTO PARA EL PERSONAL DE OFICIALES, TECNICOS Y SUBOFICIALES DEL ESTADO MAYOR DE LA VI BRIGADA BLINDADA DEL DISTRITO DE ITE, PROVINCIA JORGE BASADRE - TACNA"

ENTIDAD : MUNICIPALIDAD PROVINCIAL JORGE BASADRE

UBICACIÓN: FUERTE ARICA, PROVINCIA JORGE BASADRE Y REGION TACNA___________________________________________________________________________

EVALUACION DE LA ESTRUCTURA ACTUAL

ANTECEDENTES:La construcciòn de la Sexta Brigada Blindada se encuentra ubicado en el Fuerte Arica, Distrito Iteen la Provincia de Jorge Basadre, Región de Tacna, estableciendo el objetivo principal de buscarla seguridad y la estabilidad de todos componentes de la edificaciòn.

DE LA INSPECCION:Se ha verificado que el terreno es un recinto rectangular, ubicado en un lugar descampado, no teniendo servicios basicos al alcance, por lo que se suministrará desde la red más cercana tanto en el agua ydesague. En las instalaciones eléctricas se tiene alumbrado público en el sector para la conexión domiciliaria.

DEL ANALISIS ESTRUCTURALSe ha obtenido los siguientes criterios estructurales:

SUPER ESTRUCTURASe ha obtenido un tipo de Sistema Estructural Aporticado en ambas direcciones.

Debido a la regularidad del terreno y de la edificaciòn, se ha obtenido 3 Modulos para el anàlisis de laconstrucciòn respectivamente, con una cantidad de 2 pisos, habiendo juntas sìsmica en todo el perímetro de la edificación debido al anàlisis realizado.

La mayoría de las columnas se realizaron de acuerdo al diseño especificado en la siguiente memoria cumpliendo con las normas del diseño estructural, asi tambièn se tiene columnas en la edificaciónen forma cudrada y rectangular, debido a la rigidez que se solicitaba.

SUB ESTRUCTURALa Cimentaciòn es existente y superficial convencional y està conformado por cimientos corridos ysobrecimiento simples que rodean todo el contorno del mismo y muros de contención en el lado derechopara la estabilidad del terreno.

Según el tipo de terreno, se ha considerado los siguientes paràmetros de diseño.

Caracteristicas de los Materiales:Concreto : f'c= 210 kg/cm²Acero: fy= 4200 kg/cm²Albañileria: f'm= 45 kg/cm²

Peso Específico Unitarias:Concreto Armado : = 2400 kg/m³Muros de Albañileria: = 1800 kg/m³

Cargas:CM = Carga MuertaLosa Aligerada = 280 kg/m²Losa Macisa = 288 kg/m² (e =0,12 m)

CV = Carga VivaLugares de Asamblea S/C= 250 kg/m²Pasillos y Pasadizos: S/C= 400 kg/m²Escaleras y Rampas: S/C= 400 kg/m²S.S.H.H.: S/C= 400 kg/m²

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Azotea : S/C= 150 kg/m²

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CALCULOS DE PARAMETROS SISMICOS

DETERMINACION DEL FACTOR ZONA (Z):

TACNA CORRESPONDE A LA ZONA 3

ZONA FACTOR DE ZONA Z (g)3 0.40

DETERMINACION DEL FACTOR DE USO (U):

CATEGORIA FACTOR UB (Lugares de Asamblea) 1.30

DETERMINACION DEL FACTOR DE SUELO (S):

TIPO DESCRIPCION Tp (seg) SS2 Suelos Intermedios 0.60 1.2

DETERMINACION DEL FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA "C":

DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL

C = 2.5 (Tp/T) ; C< 2.5Tp = 0.60 SEG ; Ct = 35T= ht/Ct = (3.00+2.80)/35 = 0.17C = 2.5 (0.60/0.17) = 9.05C = 2.5

DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE REDUCCION SISMICA "R"

SISTEMA ESTRUCTURAL Coef. de Reducciòn R Lìmite de AlturaPORTICO 8 -----

Debe considerarse C/R el siguiente valor minimo:verificando : 2,5/8 = 0.31 > 0,10 OK!

CARGA SISMICA:Espectro de respuseta de Aceleracion de Diseño según norma E - 30 - 2003 = ZUSC/R g

ESPECTRO E - 030

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

0.500

0.0000.00 0.50 1.00 1.50 2.00

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ESPECTRO DE DISEÑO SISMICO (N.T. E - 030)DIRECCION XX

CALCULO DE LA ACELERACION ESPECTRAL DATOS

FACTOR DE USO DE LA ZONA Z = 0.4FACTOR DE USO DE IMPORTANCIA U = 1.3FACTOR DE SUELO S = 1.2PERIODO DE VIBRACION DEL SUELO (Seg) Tp = 0.6COEFICIENTE SISMICO C = 2.5FACTOR DE REDUCCION R = 8ACELARACION DE LA GRAVEDAD g = 9.8

PERIODO DE VIBRACION FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA

ANALISIS DINAMICO

T C Ag Ag = Z.U.S.C/Rd .g

0.10 2.50 1.91 C = 2,5*(Tp/T)0.15 2.50 1.910.20 2.50 1.91 T = Hn/Ct0.25 2.50 1.910.30 2.50 1.91 Ct = 35 Porticos0.35 2.50 1.91 Ct = 45 Porticos y Placas0.40 2.50 1.91 Ct = 60 Porticos y Mamposteria0.45 2.50 1.910.50 2.50 1.91 Hn = Altura de Edificacion0.55 2.50 1.910.60 2.50 1.91 DATOS0.65 2.31 1.760.70 2.14 1.64 Hn = 5.800.75 2.00 1.53 Ct = 350.80 1.87 1.430.85 1.76 1.35 ANALISIS ESTATICO0.90 1.67 1.270.95 1.58 1.21 T = 0.171.00 1.50 1.15 C= 9.051.05 1.43 1.09 Ag = 1.911.10 1.36 1.041.15 1.30 1.001.20 1.25 0.961.25 1.20 0.921.30 1.15 0.881.35 1.11 0.851.40 1.07 0.821.45 1.03 0.791.50 1.00 0.761.55 0.97 0.741.60 0.94 0.721.65 0.91 0.691.70 0.88 0.671.75 0.86 0.661.80 0.83 0.641.85 0.81 0.62

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DEL METODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL

manera que al reemplazar los puntos de inflexiòn por Articulaciones o Rotulas, podemosseccionar la estructura y determinar todos sus esfuerzos por separado.

COMBINACIONES DE ESFUERZOS PARA LA ESTRUCTURA

El Anàlisis Estructural de la edificación de la Sexta Brigada Blindada, se ha empleado como una estructura tridimensional y se a utilizado las siguientes combinaciones de carga:

C1 = 1,5 CM + 1,8 CV C2 = 1,25 (CM + CV + CS) C3 = 1,25 (CM + CV - CS) C4 = 0,90 CM + 1,25 CS C5 = 0,90 CM - 1,25 CS

Con estos juegos de cargas se ha realizado las combinaciones para cada uno de los elementos para determinar sus esfuerzos y para verificar su resistencia de cada uno de ellas se ha empleado las ecuaciones proporcionaddas por la norma del NTE - 060 -98complementado con la Norma del ACI - 318 -99.

ANALISIS SISMICO ESTATICOEl Anàlisis Sìsmico Estàtico empleado en este trabajo esta basado en el mètodoespectral considerado en la norma NTE -030 - 2003, Considerando un anàlisis de masasconcentradas en el centro de masas.

Este mètodo es conservador por lo tanto los valores de las fuerzas sìsmicas son algoelevadas.

DESPLAZAMIENTO DE LA ESTRUCTURAA continuaciòn mostraremos los desplazamientos producidos en cada uno de los bloques teniendo en cuenta que los ejes X-X es paralela a la frentera de la edificación del proyecto

Por lo tanto los ejes Y-Y es perependicular a los anteriores ejes.La Fòrmula para determinar el màximo desplazamiento total sera la siguiente:

max = 0,75 R Xmax

El mètodo empleado en el presente proyecto esta basado en el Metodo de los Puntosde Inflexiòn, en donde se han modelado todos sus elementos estructurales de tal

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MEMORIA DE CALCULO

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MEMORIA DE CALCULO

1.00 RESULTADOS DEL ANALISIS ESTRUCTURAL:

Para determinar el diseño òptimo de la estructura se ha realizado el Anàlisis por cada pòrticogarantizando de esta manera la distribucion exacta de la fuerza sìsmica. Y de esta manerase cumplirà con las Normas de Diseño sìsmico y de Concreto Armado.

2.00 ESPECIFICACIONES TECNICAS:

MATERIALES:ACERO:ACERO ESTRUCTURAL CORRUGADO fy = 4200 kg/cm²ACERO LISO fy = 4200 kg/cm²

CONCRETO:CIMIENTOS CORRIDOS: f'c = 100 kg/cm² + 30% P.G. 6" maxSOBRECIMIENTOS : f'c = 140 kg/cm² + 25% P.G. 3" maxSOBRECIMIENTOS REFORZADOS :

f'c = 175 kg/cm² + 25% P.G. 3" maxSOLADO DE ZAPATAS: Concreto: 1 : 12 C : H

COLUMNAS: f'c = 210 kg/cm² COLUMNAS DE AMARRE: f'c = 175 kg/cm² VIGAS Y LOSAS: f'c = 210 kg/cm² ZAPATAS: f'c = 210 kg/cm²

ALBAÑILERIA: f'm = 45 kg/cm²

RECUBRIMIENTOS:ZAPATAS: 7,50 cmVIGAS Y VIGAS DE CIMENTACION: 3,00 cmCOLUMNAS Y MUROS DE CORTE: 3,00 cmVIGAS CHATAS Y LOSAS: 2,50 cmCOLUMNAS DE AMARRE: 2,50 cm

SUELO:

CAPACIDAD PORTANTE:PROFUNDIDAD DE DESPLANTE 1.50 m.TIPO DE SUELO: GRAVA MAL GRADUADA (GP) ASENTAMIENTO MAXIMO: 3"

ESTRUCTURA:SISTEMA ESTRUCTURAL APORTICADO

SISMICIDAD:ESPECTRO DE RESPUESTA DE ACELERACION DE ACUERDO AN.T.E - 030 - 2003

PARAMETROS SISMICOS:FACTOR DE USO DE LA ZONA Z = 0.4FACTOR DE USO DE IMPORTANCIA U = 1.30FACTOR DE SUELO S = 1.20PERIODO DE VIBRACION DEL SUELO Tp = 0.60 segCOEFICIENTE SISMICO C = 2.5FACTOR DE REDUCCION Rd = 8ACELARACION DE LA GRAVEDAD g = 9.81

PERIODOS:T = 0,30 seg

DESPLAZAMIENTOS DE ENTREPISO:DESPLAZAMIENTO EN EJE X-X < 0,007DESPLAZAMIENTO EN EJE Y-Y < 0,007

st= 2.00 kg/cm²

'= Z.U.S.C/Rd .g

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PARAMETROS SISMO RESISTENTES NTE030

Categoría de las edificaciones: Factor de zona sísmica: Tipo de estructura:

Categoría U Zona Z Tipo Factor1.5 A 1.50 0.15 1 0.15 Regular 1.001.3 B 1.30 0.3 2 0.30 Irregular 0.751.0 C 1.00 0.4 3 0.401.0 D 1.00

Parámetros de suelo:

Descripción Tipo Tp S1.0 0.4 Suelos muy rígidos S1 0.40 11.2 0.6 Suelos intermedios S2 0.60 1.21.4 0.9 Suelos flexibles S3 0.90 1.41.4 0.9 Condiciones especiales S4 0.90 1.4

Coeficiente de reducción para sistemas estructurales:

Sistema estructural - Concreto Armado R Regular R Regular

Porticos 8 1 81

Dual 7 1 7 1

Muros estructurales 6 1 6 1

Muro de ductibilidad limitada 4 1 4 1

Albañileria armada o confinada 3 1 3 1

Coeficiente para determinar el periodo de un edificio:

Descripción CT35 Pórtico de concreto armado 3545 Pórtico de concreto armado ascensores y escaleras 45

60 Estructuras de mampostería y pórticos de concreto 60

Coeficiente de Amplificaciòn Sìsmica:

C = 2.5 * (Tp / T ) ; C ≤ 2.5

Periodo Fundamental:

T = hn / CT

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METRADO DE CARGAS

CONSTRUCCION DEL ALOJAMIENTO DE LA VI BRIGADA BLINDADA

1.- Paràmetros y Predimensionamiento

Número de Pisos = 2 Pisos Altura de Pisos Sobrecargas UsoArea Techada 1º PISO = 271.33 m2 h1 = 3.00 m. S/C = 250 kg/m2 Alojamiento 50%Area Techada 2º PISO = 139.35 m2 h2 = 2.80 m. S/C = 150 kg/m2 Azotea 25%

H = 5.80 m. S/C = 0 kg/m2

Elementos Estructurales Carga MuertaC-1 0.25 x 0.30 Losa Aligerada = 280 kg/m2C-2 0.30 x 0.15 Falso Piso = 100 kg/m2C-3 0.25 x 0.15 Cielo Raso = 20 kg/m2C-A 0.15 x 0.20 Tabiquerìa = 100 kg/m2Viga VP-101 0.25 x 0.50Viga VP-102 0.25 x 0.30Viga VS-1 0.00 x 0.00Viga V-B 0.15 x 0.20

Concreto F'c = 210 kg/cm2 = 2400 kg/cm2

Acero F'y = 4200 kg/cm2 = 1800 kg/cm2

2.- Metrado de Cargas

Primer Piso

Carga MuertaLosa Aligerada ( 271.33 ) ( 280.00 ) ( 1 ) = 75972 KgAcabados ( 271.33 ) ( 120.00 ) ( 1 ) = 32560 KgC-1 ( 0.08 ) ( 2.90 ) ( 2400 ) ( 28 ) = 14616 KgC-2 ( 0.05 ) ( 2.90 ) ( 2400 ) ( 22 ) = 6890 KgC-3 ( 0.04 ) ( 2.90 ) ( 2400 ) ( 8 ) = 2088 KgC-A ( 0.03 ) ( 2.90 ) ( 2400 ) ( 8 ) = 1670 KgViga VP-101 ( 0.13 ) ( 12.60 ) ( 2400 ) ( 3 ) = 11340 Kg

( 0.13 ) ( 13.90 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 16680 KgViga VP-102 ( 0.08 ) ( 18.75 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 13500 KgViga V-B ( 0.03 ) ( 9.03 ) ( 2400 ) ( 2 ) = 1300 KgAlbañilería ( 0.15 ) ( 107.90 ) ( 2.40 ) ( 1800 ) ( 1 ) = 69919 Kg

( 0.15 ) ( 0.00 ) ( 2.00 ) ( 1800 ) ( 0 ) = 0 Kg ∑ Total = 246536 Kg

Carga VivaSobre/Carga = ( 271.33 ) ( 250 ) ( 0.50 ) = 33916 Kg ∑ Total = 33916 Kg

Carga TotalWtotal 1º Piso =Wtotal 1º Piso = 246536 + 33916 = 280452 kg

Segundo Piso

Carga MuertaLosa Aligerada ( 139.35 ) ( 280.00 ) ( 1 ) = 39018 KgAcabados ( 139.35 ) ( 120.00 ) ( 1 ) = 16722 KgC-1 ( 0.08 ) ( 1.40 ) ( 2400 ) ( 16 ) = 4032 KgC-2 ( 0.05 ) ( 1.40 ) ( 2400 ) ( 16 ) = 2419 KgC-3 ( 0.04 ) ( 1.40 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 504 KgC-A ( 0.03 ) ( 1.40 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 403 KgViga VP-101 ( 0.13 ) ( 13.90 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 16680 KgViga VP-102 ( 0.08 ) ( 9.03 ) ( 2400 ) ( 4 ) = 6498 Kg

Peso Específico Cº δ Peso Esp. Albañilería δ

Wd + WL

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Viga V-B ( 0.03 ) ( 9.03 ) ( 2400 ) ( 2 ) = 1300 KgAlbañilería ( 0.15 ) ( 54.50 ) ( 2.40 ) ( 1800 ) ( 1 ) = 35316 Kg

( 0.15 ) ( 0.00 ) ( 2.00 ) ( 1800 ) ( 1 ) = 0 Kg ∑ Total = 122893 Kg

Carga VivaSobre/Carga = ( 139.35 ) ( 150 ) ( 0.25 ) = 5226 Kg ∑ Total = 5226 Kg

Carga TotalWtotal 2º Piso =Wtotal 2º Piso = 122893 + 5226 = 128118 kg

Wtotal 3º Piso = 0 kgWtotal 2º Piso = 128118 kgWtotal 1º Piso = 280452 kg

Wtotal de la Edificaciòn = 408570 kg

Wd + WL

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CALCULO DE FUERZA SISMICA

PESO TOTAL :Alturas

3º Piso 0.00 h3 = 0.002º Piso 128118.34 + h2 = 2.801º Piso 280451.85 h1 = 3.00

P = 408.57 TN

B) CALCULO DE FUERZAS SISMICAS

* CALCULO DE FUERZA CORTANTE BASAL :SE DETERMINA POR LA SIGUIENTE FORMULA :

V = Z × U × S × C/R × P

* CALCULO DEL COEFICIENTE C/R :

T = ht/Ct Htotal = 5.80 m

Ct = 35T = 0.17 Seg

C = 2.5 (Tp/T) ; C< 2.5Tp = 0.60 SegCt = 35C = 2.50

Rx = 8Ry = 8C/R = 0.3125

* CALCULO DE V :

V = Z×U×S×C/R×PZ = 0.40U = 1.30S = 1.20

Vx = 0.40 x 1.30 x 1.20 x 0.3125 x 408.57

Vx = 79.67 TN

* DISTRIBUCION DE FUERZAS SISMICAS :

SI T> 0.70 ; Fa = 0.07 T*V <= 0.15 * V

LAS FUERZAS SISMICAS SE CALCULAN POR :

PISO Pi hi Pi × hi Fi1 280.45 3.00 841.36 42.312 128.12 5.80 743.09 37.36

1584.44 79.67

Vy = 0.40 x 1.30 x 1.20 x 0.3125 x 408.57

Vy = 79.67 TN

Fi = Pi × hi /S(Pi × hi) × (V-Fa)

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* DISTRIBUCION DE FUERZAS SISMICAS :

SI T> 0.70 ; Fa = 0.07 T*V <= 0.15 * V

LAS FUERZAS SISMICAS SE CALCULAN POR :

PISO Pi hi Pi × hi Fi1 280.45 3.00 841.36 42.312 128.12 5.80 743.09 37.36

1584.44 79.67

* CALCULO DE RIGIDECES:

COL Nº bx hx Kxx by hy KyyH=350 H=280 H=350 H=280

C-1 28 25 30 92.57 180.80 30 25 64.29 125.56C-2 22 15 30 43.64 85.24 30 15 10.91 21.31C-3 8 15 25 9.18 17.94 25 15 3.31 6.46C-A 8 15 20 4.70 9.18 20 15 2.64 5.17

150.10 293.16 81.15 158.49

* RIGIDEZ EN DIRECCION X-X RIGIDEZ EN DIRECCION Y-Y

37.36 Tn 128.12 Tn 37.36 Tn 128.12 Tn

293.16 Tn-cm 158.49 Tn-cm

42.31 Tn 280.45 Tn 42.31 Tn 280.45 Tn

150.10 Tn-cm 81.15 Tn-cm

Fi = Pi × hi /S(Pi × hi) × (V-Fa)

S =

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ANALISIS ESTATICO

CONSTRUCCION DEL ALOJDIRECCION X-X

# PISO∆ Absoluto (cm) ∆ Relativos (cm) Hi (cm) Di = ∆/Hi

2 0.070234 0.031 0.18 280 0.001 OK1 0.039702 0.040 0.24 300 0.001 OK

0.24 cm

∆ = 75%R (cm)

Di Máx. Relativo

NTE030

Δ xx =

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CONSTRUCCION DEL ALOJDIRECCION Y-Y

# PISO∆ Absoluto (cm) ∆ Relativos (cm) Hi (cm) Di = ∆/Hi

2 0.080822 0.058 0.35 280 0.001 OK1 0.023001 0.023 0.14 300 0.000 OK

0.35 cm

∆ = 75%R (cm)

Di Máx. Relativo

NTE030

Δ yy =

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ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL

ACELERACION ESPECTRAL

El análisis sísmico dinámico empleado en este trabajo está basado en el método Espectral, en donde se ha considerado a las masas concentradas en los nudos de la estructura, 3 grados de libertad de oscilación por nivel. El análisis sísmico se ha elaborado mediante el programa de computadora ETABS:

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CONSTRUCCION DEL ALODIRECCION X-X

∆ Absoluto (cm) ∆ Relativos (cm) Hi (cm) ∆/Hi Di PISOS

0.061191 0.025338 0.152028 280 0.001 OK 20.035853 0.035853 0.215118 300 0.001 OK 1

xx = 0.22 cm

∆ = 75%R (cm)

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CONSTRUCCION DEL ALODIRECCION Y-Y

∆ Absoluto (cm) ∆ Relativos (cm) Hi (cm) ∆/Hi Di PISOS

0.034381 0.009652 0.057912 280 0.000 OK 20.024729 0.024729 0.148374 300 0.000 OK 1

yy = 0.15 cm

∆ = 75%R (cm)

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PERIODOS Y MODOS DE VIBRACION

Area A = 89.73 m2Xcg = 4.08 mYcg = 6.28 m

Momentos de Inercia CentralesIxx cg = 1345.69 m4Iyy cg = 566.61 m4

Modos de Traslaciòn Modos de Rotaciòn

Mt2 = 128118 = 13060 kg MR2 = 13060 (1346 + 567) = 278330 kg9.81 89.73

(1346Mt1 = 280452 = 28588 kg MR1 = 28588 + 567) = 609266 kg9.81 89.73

Modos de Vibraciòn

Tx = 1 T = 0.0983 seg. 2 T = 0.0974 seg.Tx = 3 T = 0.0827 seg. 4 T = 0.0486 seg.TR = 5 T = 0.0449 seg. 6 T = 0.0315 seg.

Coordenadas del Centro de Gravedad

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VISTA TRIDIMENSIONAL

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DISEÑO DE ZAPATAS

TIPO Z-11.- Predimensionamiento

2.00 kg/cm2 At = 4.03 x 3.65 = 14.69 m2Columnas = 0.25 x 0.30V-P = 4.00 / 10 = 0.40 = > 0.25 x 0.50V-S = 3.75 / 10 = 0.38 = > 0.25 x 0.30Losa Aligerada= 280 kg/m2 S/C = 250 kg/m2 Alojamiento

S/C = 150 kg/m2 AzoteaFalso Piso 80 kg/m2Cielo Raso = 20 kg/m2Tabiquerìa = 110 kg/m2

Nº Pisos = 2Longitud h (m) = 3.00 + 2.80 + 0.00 + 0.00 + 0.00 + 0.00

2.- Metrado de Cargasa.- Carga Muerta

Losa Aligerada = ( 14.69 ) ( 380 ) ( 2 ) = 11165 KgTabiquerìa = ( 14.69 ) ( 110 ) ( 2 ) = 3232 KgV-P = ( 0.13 ) ( 4.00 ) ( 2400 ) ( 2 ) = 2400 KgV-S = ( 0.08 ) ( 3.75 ) ( 2400 ) ( 2 ) = 1350 KgColumnas = ( 0.08 ) ( 5.80 ) ( 2400 ) = 1044 Kg

= 19191 Kg

b.- Carga VivaSobre/Carga = ( 14.69 ) ( 250 ) ( 1 ) = 3673 KgAzotea = ( 14.69 ) ( 150 ) ( 1 ) = 2204 Kg

= 5877 Kg

c.- Carga TotalW Total =W Total = 19191 + 5877W Total = 25068 kg

3.- Secciòn de la Zapata

Δs = P = 25068 = 12534 cm2 = 112 cm2.00

Δs = 1.12 m. Secciòn = 1.15 x 1.15

4.- Dimensionamiento de Altura de ZapataP = W Total + ( Secciòn x h x 2400 kg/cm2 )

h = 2.00 x 112 x 112 = 0.9988 = 0.50 m.25068 + ( 112 ) ( 112 ) ( 0.0024 )

5.- Diseño de Enmallado ρ = 0.0020 Para ( Ø ≤ 5/8" )

ρ = As => As = ρ . b . tb.t As = 0.0020 x 111.96 x 50

As = 11.20 cm2

Nº de Bastones = 11.20 cm2 = 9 Bastones1.267 cm2

6.- Espaciamiento entre BastonesS = 100.00 - 1.27 = 12.60 m. = 0.15 m.

Þt =

Σ Total

Σ Total

Wd + WL

Þt

Page 23: SEXTA BRIGADA

9 - 1

Page 24: SEXTA BRIGADA

DISEÑO DE COLUMNAS

TIPO C-1

1.- Predimensionamiento

At = 4.03 x 3.65 = 14.69 m2Carga Muerta Carga Vivae de Losa = 20 cm S/C = 250 kg/m2 AlojamientoLosa Aligerada= 280 kg/m2 S/C = 150 kg/m2 AzoteaFalso Piso 80 kg/m2Cielo Raso = 20 kg/m2Tabiquerìa = 110 kg/m2Peso de Vigas= 100 kg/m2 VP y VSPeso Columna= 70 kg/m2

Nº Pisos = 2

2.- Metrado de Cargas

a.- Carga Muerta = 660.00 kg/m2b.- Carga Viva = 250.00 kg/m2 n = 0.25

Carga x Gravedad 910.00 kg/m2n = 0.20

Peso Total = 14.69 m2 x 910.00 kg/m2 x 2Peso Total = 26738.08 kg (Peso x Piso) n = 0.20Peso Total = 26.7381 Tn

n = 0.153.- Secciòn de Columna

b . D = 1.25 x P = 1.10 ( 26738.08 ) kgn x F'c 0.20 ( 210 ) kg/cm2

b . D = 700.28 cm. Si b ≠ D = 25 D = 25 x 28 cm 1º Alternativa

Si b = D = 26 D = 26 x 26 cm 2º Alternativa

Secciòn Final = 25 x 30 cm

4.- Area de Acero = 0.01 (Cuantìa Minima 1% R.N.C.)

Concreto f 'c = 210 kg/cm2 Mu = 10.02 Tn-mAcero f 'y = 4200 kg/cm2 e = Mu/Pu = 37.49 m

b = 25 cm r = 3 cmh = 30 cm d = 27.5 cm

De acuerdo R.N.C. Según WHITNEY

ρ = As min => As = . b.t f'c.b.h

b.t As = 0.0100 x 25 x 30 e/(d-r)+0.5As min. = 7.50 cm2

26738 = 1470.416 19543.96

As' = 4.89 cm2

As = 2 As' = 9.79 cm2

Varillas = 4 Ø 5/8" = 7.91 cm20 Ø 1/2" = 0.00 cm2

As = 7.91 cm2

C-1 N>4 Pisos P = 1.10 Pg.

C-1 N<3 Pisos P = 1.10 Pg.

C-2 Extremos P = 1.25 Pg.

C-3 Esquina P = 1.50 Pg.

Pu=0.7 As'.fy +

3.h.e/d2+1.18δ

δ

As '+

Page 25: SEXTA BRIGADA

TIPO C-2

1.- Predimensionamiento

At = 3.00 x 2.80 = 8.40 m2Carga Muerta Carga Vivae de Losa = 20 cm S/C = 250 kg/m2 AlojamientoLosa Aligerada= 280 kg/m2 S/C = 150 kg/m2 AzoteaFalso Piso 80 kg/m2Cielo Raso = 20 kg/m2Tabiquerìa = 110 kg/m2Peso de Vigas= 100 kg/m2 VP y VSPeso Columna= 70 kg/m2

Nº Pisos = 2

2.- Metrado de Cargas

a.- Carga Muerta = 660.00 kg/m2b.- Carga Viva = 250.00 kg/m2 n = 0.25

Carga x Gravedad 910.00 kg/m2n = 0.20

Peso Total = 8.40 m2 x 910.00 kg/m2 x 2Peso Total = 15288.00 kg (Peso x Piso) n = 0.20Peso Total = 15.288 Tn

n = 0.153.- Secciòn de Columna

b . D = 1.25 x P = 1.10 ( 15288.00 ) kgn x F'c 0.20 ( 210 ) kg/cm2

b . D = 400.40 cm. Si b ≠ D = 15 D = 15 x 27 cm 1º Alternativa

Si b = D = 20 D = 20 x 20 cm 2º Alternativa

Secciòn Final = 15 x 30 cm

4.- Area de Acero = 0.01 (Cuantìa Minima 1% R.N.C.)

Concreto f 'c = 210 kg/cm2 Mu = 5.98 Tn-mAcero f 'y = 4200 kg/cm2 e = Mu/Pu = 39.09 m

b = 15 cm r = 3 cmh = 30 cm d = 27 cm

De acuerdo R.N.C. Según WHITNEY

ρ = As min => As = . b.t f'c.b.h

b.t As = 0.0100 x 15 x 30 e/(d-r)+0.5As min. = 4.50 cm2

15288 = 1381.106 11014.24

As' = 3.09 cm2

As = 2 As' = 6.19 cm2

Varillas = 0 Ø 5/8" = 0.00 cm26 Ø 1/2" = 7.60 cm2

As = 7.60 cm2

C-1 N>4 Pisos P = 1.10 Pg.

C-1 N<3 Pisos P = 1.10 Pg.

C-2 Extremos P = 1.25 Pg.

C-3 Esquina P = 1.50 Pg.

Pu=0.7 As'.fy +

3.h.e/d2+1.18δ

δ

As '+

Page 26: SEXTA BRIGADA

DISEÑO DE COLUMNAS

B) DISEÑO DE COLUMNAS POR FLEXO-COMPRESION

COMBINACIONES DE CARGA

DENOMINACION DE LA COLUMNA= C-1 1ºPISOSECCION Dxb (D=lado resistente al momento) AREA (AG)D(cm)= 30 b(cm)= 25 750 CM2 ρ min =1% 7.5 cm2f'c= 210 Kg/cm2 f'y= 4200 Kg/cm2 ρ max=6% 45 cm2

Recubrimiento = 3 cm t= 24 cm

¥= 0.80 Buscar el Diagrama de Iteraccion Correspondiente ρ

COMBINACION PU MU Pu/AG e=Mu/Pu Mu/(b*D^2) Interpolando(Kg) (Kg.cm) Kg/cm2 m Kg/cm2 en Diagrama

1 1.4Pd+1.7Pl (del Metrado de Cargas) 5968 0 7.96 0.000 0.000 0.012 1.4Pd+1.7Pl (Del Analisis Estructural) 6049 921 8.07 0.152 0.041 0.013 1.05Pd+1.28Pl+1.4Pe 2849 399500 3.80 140.206 17.756 0.014 1.05Pd+1.28Pl-1.4Pe 2158 408183 2.88 189.138 18.141 0.015 0.9Pd+1.43Pe 5691 408761 7.59 71.823 18.167 0.016 0.9Pd-1.43Pe 6872 400244 9.16 58.244 17.789 0.01

ρ Asumido= 0.01 okArea Acero As (cm2)= 7.5

Tabla Nº01 Area por Ø de Varilla Colocar Nº VarillasØ" Area (cm2)

3/8" 0.71 3/8" 0.001/2" 1.27 1/2" 0.005/8" 1.99 5/8" 4.00 7.963/4" 2.87 3/4" 0.001" 5.01 1" 0.00 hx=t/n n(entero)= 2

SUMA cm2 7.96 ok hx(cm)= 12.00ok

Se Debe Graficar el Diagrama de Iteracción para la olumna, de: 30 X 25 cmCON EL REFUERZO ASUMIDO

INSERTAR DIAGRAMA DE ITERACCION

LAS COMBINACIONES DE CARGA NO DEBEN SOBREPASAR LA LINEA DE FALLA

ADEMAS SE DEBE VERIFICAR ΣMrCol >=1.2ΣMrVigas en la direccion mas desfavorable

ΣMrVigas (ver diseño de vigas) Viga Izq. Viga Der.4085.7375 3144.188 Kg.m

SUMA = 7229.93 Kg.m1.2ΣMrVigas= 8675.91 Kg.m

ΣMrColumnas del diagrama de iteraccion elegimos el Momento correspondiente al Pumax y al Pu minElegimos el menor momento resistente generado.

ΣMrCol 14500 Kg,m (2 columnas)Comparando ==> cumple la condicion anterior

Page 27: SEXTA BRIGADA

C) DISEÑO DE COLUMNAS POR CORTANTE

DISEÑO POR CAPACIDADDel diagrama de iteraccion de la Columan se obtienen los momentos nominales para las cargas axiales de todas las combinaciones. El caso mas desfavorable seria el de mayor momento.

ØMn max = 100 Kn.m = 10000 Kg.m Mn= Mu/0. 11111.11 Kg.mAltura Columna = 3.00 mVdiseño = 7407.41 KgVconcreto= 5760.32 KgLongitud de Confinamiento L0>D= 0.30 Espaciamiento Maximo en L0 D/4= 7.5

L0>h/6= 0.50 6*Ømaxref 11.94L0>0.45= 0.45 S0<10= 10"==>L0= 0.50 m. "==>S0= 7.5 cm

Area Neta Corte= 594.00 cm2

estribosAsh1= 0.71 cm2 3/8" 1.00 1.42 1.00 estribos de Ø 3/8"Ash2= 0.81 cm2 1/2" 0.00 estribos de Ø 1/2"

Ash asumido = 0.81 cm2 SUMA cm2 1.42 CONFORME

VERIFICACION AL CORTE DENTRO DE LONGITUD DE CONFINAMIENTOVs = Av * fy * d / s0 = 21470.4 KgVs < 2.1*f'y`1/2*b*t = 18259.13 Kg VnDiseñoØVn= Ø (Vc+Vs) = 23146.11 Kg > 7407.41 CONFORME

Zona intermediaEspaciamiento Maximo b/2= 12.5

6*Ømaxref 11.94S<15= 15

"==>S= 11.94 cm

VERIFICACION AL CORTE DENTRO DE ZONA INTERMEDIAVs = Av * fy * d / s = 13486.432 KgØVn= Ø (Vc+Vs) = 16359.74 Kg > 7407.41 CONFORME

estribaje Diametro = 1 Ø3/8

S-1 S-2 S31 a 5cm 7.00 cada 7.50 cm resto a 11.94 cm ambos extremos

Page 28: SEXTA BRIGADA

DISEÑO DE LOSA ALIGERADA

CONSTRUCCION DEL ALOJAMIENTO DE LA VI BRIGADA BLINDADA

Ancho Libre de Losa = 3.83 m 320

METRADO DE CARGAS 17

Carga Muerta 0.10 0.30 0.10

280.00 kg/m2

Peso de Acabados = 100.00 kg/m2Peso de Tabiquerìa = 110.00 kg/m2

490.00 kg/m2

Carga Viva

S/C Alojamiento = 250.00 kg/m2250.00 kg/m2

AMPLIFICACION DE CARGAS

1.5 (490.00) + 1.8 (250.00) = 1185.00 kg/m2

Wu = 1185.00 = 474.00 kg/ml2.5 Viguetas/m2

ANALISIS ESTRUCTURAL

2

(474.00) (3.83) = 693.491625 kg-m10 10

q = 0.18

693.491625 = 15.10 cm.(0.90) (210.00) (0.10) (0.1609)

e = d + r = 18 cm

EFECTO DE FUERZA CORTANTE

(474.00) (3.83) = 1042.50375 kg2 2

1042.50375 = 6.13 kg/cm2(10.00) (17.00)

Verificando6.13 kg/cm2 ≤ 6.52 kg/cm2 OK

Peso de Losa Aligerada = e=0.20 m.

WD =

WL =

Wu = 1.5 WD + 1.8 WL =

Mu = Wu.Ln 2

Vu = 1.15 Wu.L = 1.15

۷u = Vu/bd

۷u ≤ Vu

d=√ Muφ . f ' c .b .k

=

Page 29: SEXTA BRIGADA

DISEÑO FINAL

520

15

0.10 0.30 0.10

CALCULO DE ACERO ESTRUCTURAL

Momentos Positivos

(474.00) (3.83) = 495.35 kg-m14 14

Iterando ∆s = Mu/0.85.f'y.(d-a/2) a = ∆s.f'y/0.85.f'c.b

∆s = (495.35) (100.00) = 0.91 cm2 a = (0.91) (4200.00) = 2.130.85 x 4,200 ( 17 - 3.40 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (495.35) (100.00) = 0.87 cm2 a = (0.87) (4200.00) = 2.050.85 x 4,200 ( 17 - 2.13 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (495.35) (100.00) = 0.87 cm2 a = (0.87) (4200.00) = 2.040.85 x 4,200 ( 17 - 2.05 ) (0.85) (210) (10)

∆s = 0.87 cm2 = 1 Ø 1/2"

(474.00) (3.83) = 433.43 kg-m16 16

Iterando ∆s = Mu/0.85.f'y.(d-a/2) a = ∆s.f'y/0.85.f'c.b

∆s = (433.43) (100.00) = 0.79 cm2 a = (0.79) (4200.00) = 1.870.85 x 4,200 ( 17 - 3.40 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (433.43) (100.00) = 0.76 cm2 a = (0.76) (4200.00) = 1.780.85 x 4,200 ( 17 - 1.87 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (433.43) (100.00) = 0.75 cm2 a = (0.75) (4200.00) = 1.770.85 x 4,200 ( 17 - 1.78 ) (0.85) (210) (10)

∆s = 0.75 cm2 = 1 Ø 1/2"

MAB(+) = Wu.Ln 2 =

MBC(+) = Wu.Ln 2 =

¿2

¿2

¿2

¿2

¿2

¿2

Page 30: SEXTA BRIGADA

Momentos Negativos

(474.00) (3.83) = 630.45 kg-m11 11

Iterando ∆s = Mu/0.85.f'y.(d-a/2) a = ∆s.f'y/0.85.f'c.b

∆s = (630.45) (100.00) = 1.15 cm2 a = (1.15) (4200.00) = 2.720.85 x 4,200 ( 17 - 3.40 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (630.45) (100.00) = 1.13 cm2 a = (1.13) (4200.00) = 2.660.85 x 4,200 ( 17 - 2.72 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (630.45) (100.00) = 1.13 cm2 a = (1.13) (4200.00) = 2.650.85 x 4,200 ( 17 - 2.66 ) (0.85) (210) (10)

∆s = 1.13 cm2 = 1 Ø 1/2"

(474.00) (3.83) = 693.49 kg-m10 10

Iterando ∆s = Mu/0.85.f'y.(d-a/2) a = ∆s.f'y/0.85.f'c.b

∆s = (693.49) (100.00) = 1.27 cm2 a = (1.27) (4200.00) = 2.990.85 x 4,200 ( 17 - 3.40 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (693.49) (100.00) = 1.25 cm2 a = (1.25) (4200.00) = 2.950.85 x 4,200 ( 17 - 2.99 ) (0.85) (210) (10)

∆s = (693.49) (100.00) = 1.25 cm2 a = (1.25) (4200.00) = 2.940.85 x 4,200 ( 17 - 2.95 ) (0.85) (210) (10)

∆s = 1.25 cm2 = 1 Ø 1/2"

SISTEMA ESTRUCTURAL

1 Ø 1/2" 1 Ø 1/2" 1 Ø 1/2"

1 Ø 1/2" 1 Ø 1/2"

3.80 3.80

MA(-) = Wu.Ln 2 =

MB(-) = Wu.Ln 2 =

¿2

¿2

¿2

¿2

¿2

¿2

Page 31: SEXTA BRIGADA

DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES: VIGAS PRINCIPALES:

Ancho de Sección b = 0.25 m. Resist. Concreto F'c= 210.00 kg/cm2Altura de Sección h = 0.50 m. Resist. del Acero F'y= 4200.00 kg/cm2Peralte Efectivo d = 0.45 m. Factor Reducción Ø = 0.90Longitud Luz Libre L = 4.80 m. β = 0.85 f'c ≤ 280 kg/cm2Ancho Tributario Viga= 3.80 m. Peso Específico Cº = 2400.00 kg/m2P .Losa Aligerada .20m= 280 kg/m2. Sobre Carga S/C = 250 kg/m2 AlojamientoP. Tabiquería Repartida= 110 kg/m2. 150 kg/m2 AzoteaP. Piso Terminado = 100 kg/m2.

1.- Metrado de Cargas

a) Carga Muerta

Viga Principal AzoteaPeso Propio Viga = 300.00 kg/m2 Peso Propio Viga = 300.00 kg/m2P .Losa Aligerada .20m= 1029.00 kg/m2 P .Losa Aligerada .20m= 1029.00 kg/m2P. Tabiquería Repartida= 404.25 kg/m2 P. Cobertura = 367.50 kg/m2P. Piso Terminado = 367.50 kg/m2

2100.75 kg/m2 1696.50 kg/m2

b) Carga Viva

Viga Principal Azotea918.75 kg/m2 551.25 kg/m2

c) Amplificación de Cargas

W total =W total = 8341.88 kg/m2

2.- Diseño de Viga

VIGA 101 ( 25 X 40 )

Momentos Ultimos Max.

Momento Max. M(-)= 8.321 tn-mMomento Max. M(+)= 6.321 tn-m

0.0212 0.0159 F'y 6000+F'y

Peralte de la Sección equivalente de refuerzos

0.3750 d 0.85 F'c

Momento Resistente Máximo del Concreto

MCmáx. = Ø 0.85 F'c (d - a/2) a b → MCmáx. = 48.948 Siendo la Viga Indicada

MCmáx. = 24.780 tn-m

WD = WD =

S/C Viva WL = S/C Viva WL =

1.5 WD + 1.8 WL

ρb = 0.85.β.F'c 6000 = ρb = → ρmax. = .75 ρb =

a = ρ max. d . F'y =

b.d2

Page 32: SEXTA BRIGADA

Momento de Diseño Ø Mn

Ø Mn = Ø [As.F'y.(d - a/2)] a = As.Fy / 0.85.F'c.b

……(1)2x0.85.F'c.b

Reemplazando Valores

"As en el Extremo":

8.321 tn-m < Mcmax OK NO Necesita Acero en Compresión

Reemplazando en la Ecuación ...(1)

8.321 45 -2x0.85x210x 25

As = 5.172 cm2 > As min. OK

2 Ø 5/8"+1 Ø 1/2"

"As en el Centro":

6.321 tn-m < Mcmax OK NO Necesita Acero en Compresión

Reemplazando en la Ecuación ...(1)

6.321 45 -2x0.85x210x 25

As = 3.873 cm2 > As min. OK

2 Ø 5/8"

Cortante Ultimo Max.

Cortante Max. Vu = 15.110 tn-m 16.267 kg2

Corte a la Distancia d: Vud = Vu - W.d = Vud = 11.356 tn

Vuc = 0.53 Ø F'c . b . d = 7.34 tn/m2

Verificando: Vu ≥ Vuc15.11 ≥ 7.34 OK Se Necesita Estribar

Distancia a Estribar "L": 0.931 mts.W

Distancia Total: L = x' + d = 1.381 mts.

Cálculo de Espaciamiento entre estribos:

37.278 cm. < 37.5 Si Cumple

(Vud - Ø Vc )

Verificando:

44.684 cm. > 37.5 Si Cumple

3.5 x bw

Ø Mn = Ø [ As.F'y.( d - As . F'y ) ]

Mu(-) =

x 105 = 0.9 [ As. 4,200 ( As x 4,200 ) ]

Mu(+) =

x 105 = 0.9 [ As. 4,200 ( As x 4,200 ) ]

Vu = Wu L - Wu.d =

x' = Vu - Vuc =

S = Ø Av . F'y . d =

S max ≤ Av . F'y =

Page 33: SEXTA BRIGADA

DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES: VIGAS PRINCIPALES:

Ancho de Sección b = 0.25 m. Resist. Concreto F'c= 210.00 kg/cm2Altura de Sección h = 0.40 m. Resist. del Acero F'y= 4200.00 kg/cm2Peralte Efectivo d = 0.35 m. Factor Reducción Ø = 0.90Longitud Luz Libre L = 4.15 m. β = 0.85 f'c ≤ 280 kg/cm2Ancho Tributario Viga= 1.00 m. Peso Específico Cº = 2400.00 kg/m2P .Losa Aligerada .20m= 280 kg/m2. Sobre Carga S/C = 300 kg/m2 RehabilitaciónP. Tabiquería Repartida= 100 kg/m2. 150 kg/m2 AzoteaP. Piso Terminado = 80 kg/m2.

1.- Metrado de Cargas

a) Carga Muerta

Viga Principal AzoteaPeso Propio Viga = 240.00 kg/m2 Peso Propio Viga = 240.00 kg/m2P .Losa Aligerada .20m= 245.00 kg/m2 P .Losa Aligerada .20m= 245.00 kg/m2P. Tabiquería Repartida= 87.50 kg/m2 P. Cobertura = 87.50 kg/m2P. Piso Terminado = 70.00 kg/m2

642.50 kg/m2 572.50 kg/m2

b) Carga Viva

Viga Principal Azotea262.50 kg/m2 131.25 kg/m2

c) Amplificación de Cargas

W total =W total = 2370.38 kg/m2

2.- Diseño de VigaVIGA 102 ( 25 X 40 )

Momentos Ultimos Max.

Momento Max. M(-)= 6.168 tn-mMomento Max. M(+)= 6.231 tn-m

0.0212 0.0159 F'y 6000+F'y

Peralte de la Sección equivalente de refuerzos

0.3750 d 0.85 F'c

Momento Resistente Máximo del Concreto

MCmáx. = Ø 0.85 F'c (d - a/2) a b → MCmáx. = 48.948 Siendo la Viga Indicada

MCmáx. = 14.990 tn-m

Momento de Diseño Ø Mn

Ø Mn = Ø [As.F'y.(d - a/2)] a = As.Fy / 0.85.F'c.b

……(1)

WD = WD =

S/C Viva WL = S/C Viva WL =

1.4 WD + 1.7 WL

ρb = 0.85.β.F'c 6000 = ρb = → ρmax. = .75 ρb =

a = ρ max. d . F'y =

b.d2

Ø Mn = Ø [ As.F'y.( d - As . F'y ) ]

Page 34: SEXTA BRIGADA

2x0.85.F'c.b

Page 35: SEXTA BRIGADA

Reemplazando Valores

"As en el Extremo":

6.168 tn-m < Mcmax OK NO Necesita Acero en Compresión

Reemplazando en la Ecuación ...(1)

6.168 35 -2x0.85x210x 25

As = 4.998 cm2 > As min. OK

3 Ø 1/2"

"As en el Centro":

6.231 tn-m < Mcmax OK NO Necesita Acero en Compresión

Reemplazando en la Ecuación ...(1)

6.231 35 -2x0.85x210x 25

As = 5.053 cm2 > As min. 5.5cm2 OK

3 Ø 1/2"

Cortante Ultimo Max.

Cortante Max. Vu = 8.150 tn-m 4.089 kg2

Corte a la Distancia d: Vud = Vu - W.d = Vud = 7.320 tn

Vuc = 0.53 Ø F'c . b . d = 5.71 tn/m2

Verificando: Vu ≥ Vuc8.15 ≥ 5.71 OK Se Necesita Estribar

Distancia a Estribar "L": 1.028 mts.W

Distancia Total: L = x' + d = 1.378 mts.

Cálculo de Espaciamiento entre estribos:

79.909 cm. < 37.5 No Cumple

(Vud - Ø Vc )

Verificando:

49.363 cm. > 37.5 Si Cumple

3.5 x bw

Mu(-) =

x 105 = 0.9 [ As. 4,200 ( As x 4,200 ) ]

Mu(+) =

x 105 = 0.9 [ As. 4,200 ( As x 4,200 ) ]

Vu = Wu L - Wu.d =

x' = Vu - Vuc =

S = Ø Av . F'y . d =

S max ≤ Av . F'y =