capitulo 4 cálculo y diseño de los edificios de 14 pisos con muros

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  • ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL

    COMPARACIN ECONMICA AL DISEAR EDIFICIOS

    DE HORMIGN ARMADO DE 7 Y 14 PISOS,

    CON LA NEC-11 Y EL CEC-2000

    TESIS PREVIA A LA OBTENCIN DEL TTULO DE

    MAGSTER EN ESTRUCTURAS

    MARA BELN CORREA VALLEJO

    mari_belen_08@hotmail.com

    LUIS ALEJANDRO MACHADO SALAZAR

    alejo_ms7@hotmail.com

    DIRECTOR: ING. MSC. PATRICIO PLACENCIA A.

    patohpla@hotmail.com

    CODIRECTOR: ING. MSC. JORGE VINTIMILLA J.

    vintimilla.j@gmail.com

    Quito, Enero 2016

  • I

    DECLARACIN

    Nosotros, MARA BELN CORREA VALLEJO y LUIS ALEJANDRO MACHADO

    SALAZAR, declaramos que el trabajo aqu descrito es de nuestra autora; que no

    ha sido previamente presentado para ningn grado o calificacin profesional; y,

    que hemos consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen en este

    documento.

    La Escuela Politcnica Nacional, puede hacer uso de los derechos

    correspondientes a este trabajo, segn lo establecido por la Ley de Propiedad

    Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.

    MARA BELN CORREA

    VALLEJO

    LUIS ALEJANDRO

    MACHADO SALAZAR

  • II

    CERTIFICACIN

    Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por MARA BELN CORREA

    VALLEJO y LUIS ALEJANDRO MACHADO SALAZAR, bajo mi supervisin.

    ING. MSC. PATRICIO PLACENCIA

    A. DIRECTOR DE PROYECTO

  • III

    AGRADECIMIENTO

    A Dios por todas las bendiciones recibidas.

    A todos quienes de una u otra forma colaboraron con la

    elaboracin de este proyecto especialmente a nuestros

    padres, familiares, amigos y profesores.

    Al Ingeniero Patricio Placencia por su paciencia,

    colaboracin y gua durante todo este tiempo.

    Eternamente agradecidos,

    Mara Beln y Luis Alejandro

  • IV

    DEDICATORIA

    A NUESTRA HIJA

    ANA BELN

    Llegaste un da a nuestras vidas, a alterarlas y a complicarlas, y en todo ese alboroto nos llenaste de alegra y te metiste en nuestro corazn, ahora no concebimos la vida sin ti.

    Querida hija, todo este esfuerzo, sacrificio y este ttulo son para ti, para construir un mejor futuro para ti y darte las herramientas necesarias para que triunfes en la vida.

    TE AMAN

    PAP Y MAM

  • V

    CONTENIDO

    DECLARACIN ...................................................................................................... I

    CERTIFICACIN ................................................................................................... II

    AGRADECIMIENTO ............................................................................................. III

    DEDICATORIA .................................................................................................... IV

    CONTENIDO ........................................................................................................ V

    LISTADO DE TABLAS .......................................................................................... X

    RESUMEN .......................................................................................................... XII

    PRESENTACIN ............................................................................................... XIII

    CAPITULO 1.......................................................................................................... 1

    ANTECEDENTES .................................................................................................. 1

    1.1 GENERALIDADES .................................................................................. 1

    1.2 OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 2

    1.3 OBJETIVOS ESPECFICOS .................................................................... 2

    1.4 CDIGOS Y NORMAS DE CONSTRUCCIN ........................................ 2

    1.4.1 CDIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIN (CEC 2000) ..... 3

    1.4.2 NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIN (NEC-11) ........... 3

    1.4.3 PERFIL DE SUELO CEC-2000 .......................................................... 4

    1.4.4 PERFIL DE SUELO NEC-11 .............................................................. 5

    1.5 SISTEMAS DE CONSTRUCCIN EN HORMIGN ARMADO ................ 5

    1.5.1 ESTRUCTURA CONFORMADA POR COLUMNAS Y LOSAS SOBRE VIGAS. 5

    1.5.2 ESTRUCTURA CONFORMADA POR COLUMNAS, LOSAS SOBRE VIGAS Y MUROS. .......................................................................................... 6

    1.5.3 ESTRUCTURA CONFORMADA POR PAREDES ARMADAS Y

    LOSAS. ........................................................................................................... 6

    1.6 EQUIVALENCIA DE SUELOS NEC-11 CEC-2000. ................................. 7

    1.7 DESCRIPCIN DE ALTERNATIVAS....................................................... 7

    1.8 DEFINICIN ARQUITECTNICA DE LOS PROYECTOS ...................... 8

    1.8.1 ESTRUCTURA DE 7 PISOS .............................................................. 8

  • VI

    1.8.2 ESTRUCTURA DE 14 PISOS ............................................................ 9

    1.8.3 PLANOS ARQUITECTNICOS.......................................................... 9

    CAPITULO 2........................................................................................................ 16

    CLCULO Y DISEO DE LOS EDIFICIOS DE 7 PISOS APORTICADOS ......... 16

    2.1 PREDISEO .......................................................................................... 16

    2.1.1 VIGAS .............................................................................................. 16

    2.1.2 LOSAS ............................................................................................. 17

    2.1.3 COLUMNAS ..................................................................................... 17

    2.1.4 CIMENTACIONES ............................................................................ 18

    2.2 FUERZAS DE DISEO.......................................................................... 18

    2.2.1 CARGAS VERTICALES ................................................................... 18

    2.2.2 CORTANTE BASAL DE DISEO ..................................................... 18

    2.3 ANLISIS ESTRUCTURAL ................................................................... 22

    2.3.1 MODELACIN ................................................................................. 23

    2.3.2 COMBINACIONES DE CARGA ........................................................ 24

    2.3.3 FACTORES DE REDUCCIN .......................................................... 25

    2.3.4 DERIVAS .......................................................................................... 26

    2.3.5 ANLISIS DE RESULTADOS. ......................................................... 27

    2.4 DISEO ESTRUCTURAL DE LOS ELEMENTOS ................................. 28

    2.4.1 DISEO DE VIGAS .......................................................................... 29

    2.4.2 DISEO DE COLUMNAS ................................................................. 33

    2.4.3 DISEO DE LA CONEXIN VIGA COLUMNA................................. 37

    2.4.4 DISEO DE LOSAS ......................................................................... 40

    2.4.5 DISEO DE CIMENTACIONES ....................................................... 40

    2.5 PLANOS ESTRUCTURALES ................................................................ 44

    2.5.1 REQUISITOS CONSIDERADOS PARA LA ELABORACIN DE

    PLANOS. ...................................................................................................... 44

    2.6 ANLISIS ECONMICO ....................................................................... 53

    2.6.1 ANLISIS DE PRECIOS UNITARIOS. ............................................. 53

    2.6.2 PRESUPUESTO. ............................................................................. 59

    CAPITULO 3........................................................................................................ 61

  • VII

    CLCULO Y DISEO DE LOS EDIFICIOS DE 7 PISOS CON MUROS

    ESTRUCTURALES ............................................................................................. 61

    3.1 PREDISEO .......................................................................................... 61

    3.1.1 VIGAS .............................................................................................. 61

    3.1.2 LOSAS ............................................................................................. 61

    3.1.3 COLUMNAS ..................................................................................... 62

    3.1.4 CIMENTACIONES ............................................................................ 62

    3.2 FUERZAS DE DISEO.......................................................................... 63

    3.2.1 CARGAS VERTICALES ................................................................... 63

    3.2.2 CORTANTE BASAL DE DISEO ..................................................... 63

    3.3 ANLISIS ESTRUCTURAL ................................................................... 66

    3.3.1 MODELACIN ................................................................................. 66

    3.3.2 DERIVAS .......................................................................................... 67

    3.3.3 ANLISIS DE RESULTADOS. .........................................................

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