UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD CIENCIAS DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE CIVIL - HUANCAVELICA

TRABAJO FINAL DE CONCRETO ARMADO ITRABAJO FINAL DE CONCRETO ARMADO I

DISEO ESTATICO DE UN EDIFICIO DE 4 PISOS

HUANCAVELICA - PERU2015

El presente trabajo est dedicado a todas aquellas personas empeadas en la actualizacin de informacin en el campo de estructuras en edificaciones

INTRODUCCION

El desarrollo de la presente Trabajo se inicia a partir de las dimensiones dadas por el ingeniero de curso. Que presenta un edificio multifamiliar que se proyecta sobre un terreno rectangular de aproximadamente 545m2 (17.6mx31m). El area es igual en todos los pisos y cuyo diseo se realiazo unnicamente el analisis estatico (cargas de gravedad).

La tabiquera interior es de albailera y los parapetos exteriores son de concreto armado.El diseo estructural se realiz con la finalidad de que los esfuerzos a los que estn sometidos los diferentes elementos estructurales del edificio, cumplan con lo especificado en la Norma Peruana de Concreto Armado E.060.

Se busc seguir ciertos criterios de estructuracin mencionados en el libro del Ing. Antonio Blanco Estructuracin y diseo de edificaciones de concreto armado,

Adicionalmente, se busc que la estructura tenga una resistencia adecuada pero a la vez se trata de que esta tenga un comportamiento dctil y no frgil. Ya que no solo interesa que los elementos cumplan con poseer una determinada resistencia, sino que presenten un buen comportamiento en el cual se permita tener fallas controladas, evitando fallas frgiles.

CAPITULO I

ESTRUCTURACIN

El proceso de estructuracin consiste en definir la ubicacin y caractersticas de los diferentes elementos estructurales (losas, vigas, muros, columnas), de tal forma que se logre dotar a la estructura de buena rigidez, adems resulte fcil y confiable reproducir el comportamiento real de la estructura.

VER PLANO ADJUNTO

PREDIMENSIONAMIENTO

VIGAS LOSA ALIGERADA COLUMNA

CAPTULO II

PREDIMENSIONAMIENTO

Mediante el predimensionamiento se brindar las dimensiones mnimas a las secciones de los elementos estructurales para que tengan una buena respuesta ante solicitaciones por carga de gravedad

3.1) PREDIMENSIONADO DE VIGASPara las vigas peraltadas la regla prctica recomienda trabajar con peraltes del orden de un dcimo o un doceavo de la luz libre (ln) entre apoyospara todas las vigas. El ancho de la viga es menos importante que el peralte, en estos caso se predimensiona tomando como base el peralte, es decir, el ancho de la viga varia entre 3/10 y 1/2 del peralte. Los ms comunes son 25 y 30 cm.

Vigas principales( peraltadas)

h = 65cm

Peralte de la viga

b =35cm

Ancho de la viga

Vigas secundarias (soleras)

h = 45cm

h = 25cm

3.2) PREDIMENSIONADO DE LOSA ALIGERADAPara los aligerados armados en una direccin existe una regla prctica que se utiliza con buenos resultados para determinar su espesor. Esta regla consiste en dividir la menor longitud de luz libre (ln) del pao entre 25. Este espesor de losa incluye tanto al espesor del ladrillo como a los 5 cm.

25cmh = 25cm

3.3) PREDIMENSIONADO DE COLUMNASa) Anlisis de la columna 04 (central)Para el metrado de carga muerta (peso propio) se usara la siguiente tabla

Metrado de cargas Carga muerta Peso de la viga principal Peso de la viga secund. Peso del acabado Peso del aligerado Peso de la columna (RNE)

Peso de tabiqueria Carga vivapara cada piso la s/c sera = 0.35 Tn/mNIVEL (piso)CARGA PERMANENTESOBRECARGACARGA TOTAL

carga parcial de servicioCarga aumentadacarga parcial de servicioCarga aumentadade servicio ultima

de servicioultimade servicioultima

4rto21.7121.7130.3913.513.522.9531.2553.34

3ro25.5647.2766.1813.527.045.9074.27112.08

2do25.5672.83101.9613.540.568.85113.33170.81

1er25.5698.39137.7513.554.091.8152.39229.55

;

DISEO

LOSA ALIGERADA VIGA COLUMNA

DISEO DE LOSA ALIGERADA

1. METRADO DE CARGAS

2.1) CARGA MUERTA

Peso propio :

Carga muerta segn RNE =

Para diseo nos basaremos en el RNEPeso propio = Tabiquera = Acabados =

Para cada vigueta

2.2) CARGA VIVA

Para cada vigueta

1. CALCULO DE MOMENTOS FLECTORES EL SOFTAWE EL SAP

TOMANDO EL CASO MAS CRITICO PARA EL DISEO DE LOSA

4) CALCULO DE ACERO PARA CADA CASO

1. Acero superior (-)Datos

Primer tanteo

segundo tanteo

1. Acero superior (-)Datos

Primer tanteo

segundo tanteo

1. Acero inferior (+)

Datos

Primer tanteo

segundo tanteo

1. Acero inferior (+)

Datos

Primer tanteo

segundo tanteo

VERIFICANDO EL ACERO MAXIMO

,m

ok

5) VERIFICACION POR CORTANTE

Tomamos el caso ms crtico

RESISTENCIA DEL CONCRETO A LA CORTANTE:

ok

6) CALCULO DE ACERO TEMPERATURRA

La separacion de varillas es 5 veces el espesor de la losa

7) DISTRIBUCIN FINAL DE ACERO Y LOSA FINAL (A ESCALA)

VER PLANO AJUNTO

DISEO DE VIGAS.Las vigas se disearon para resistir esfuerzos por flexin y por cortante considerando las cargas de gravedad, muertas y vivas, aplicadas en ellas.PORTICO CENTRAL VIGA PRINCIPALMETRADO DE CARGAS

Para diseo nos basaremos en el RNEviga = Acabados = 5.20*1*100=520 tabiqueria= 5.20*1*100= 520 aligerado=5.2*350=1820Kg/m2CM =3406Kg/m

2.2) CARGA VIVA

DISEO DE VIGA PRINCIPALLas vigas se disearon para resistir esfuerzos por flexin y por cortante considerando las cargas de gravedad, muertas y vivas, aplicadas en ellas.PORTICO 2-21ro refuerzo longitudinal.MOMENTOSELEMENTOPrtico C-CPrtico C-CPrtico C-C

PAO A-BMU-MU+MU-MU-MU+MU-MU-MU+MU-

DATOS-4.504.55-10.80-29.2721.14-29.27-10.804.55-4.50

Calculo de Acero.Analizando el momento ms grande.Mu=29.27 ton-mSe disea la viga simplemente armada utilizando la cuanta de acero mxima.Cuanta balanceada.

pb = 0.0213Cuanta mxima.

As1:acero en tensin de la viga simplemente armada con

w=0.2125 Mu1=17.78 tn-m

La viga resiste como simplemente reforzada se diseara como simplemente reforzada.Mn=4.5 tn-m =4500x10^2 kg.cmfc = 210 Kg/cm2fy = 4200 kg/cm2Primer tanteoAsumir a=9 cm d/5Calcular As =

Verificando aa

segundo tanteo

tercer tanteo

Calculo de cuantia

por acero minimo se tiene.

2 5/8 = 3.97 cm2. por norma E60, en la compresion se colocara acero minimo. 2 5/8 = 3.97 cm2.Para el momento positivo 4.55 ton-m se calcula.2 5/8 = 3.97 cm2. por norma E60, en la compresion se colocara acero minimo. 2 5/8 = 3.97 cm2.La viga resiste como simplemente reforzada se diseara como simplemente reforzada.Mn=10.80 tn.m =10800x10^2 kg.cmfc=210 Kg/cm2fy=4200 kg/cm2Primer tanteoAsumir a=9 cm d/5Calcular As =

Verificando aa

segundo tanteo

tercer tanteo

Calculo de cuantia

por se tiene.pmin=0.00333Asmin=3.714 5/8 = 7.94 cm2. en la compresion se colocara acero minimo. 2 5/8 = 3.97 cm2.Calculamos con el nuevo peralte siguiendo el mismo procedimiento.Mu=29.27 ton-mCuanta balanceada.

cuanta mxima.

As1:acero en tensin de la viga simplemente armada conComo el momento ltimo debe ser resistido por la viga simplemente armada y la viga complementaria. w=0.2125Mu1=17.78 tn-mLa viga resiste como simplemente reforzada, en este caso se tendr que disminuir el peralte de la viga.Mu2=11.49 tn-m

As2=7.60 cm2 Por lo tanto. As=As1+As2As=25.53 cm2Usar 4 1 +4 5/8 (28.21 cm2)Analizar si el acero de compresin est fluyendo.a=11.25 cm

c=13.24 cmfs=3733.33 kg/cm2As=8.55 cm2Usar: 2 1 (10.3 cm2)Mu=21.14 ton-mCuanta balanceada.

cuanta mxima.

As1:acero en tensin de la viga simplemente armada conComo el momento ltimo debe ser resistido por la viga simplemente armada y la viga complementaria.w=0.2125

Mu1=17.78 tn-mLa viga resiste como simplemente reforzada, en este caso se tendr que disminuir el peralte de la viga.

Mu2=3.36 tn-m As2=2.22 cm2por lo tanto.As=As1+As2As=14.17 cm2Usar 2 1 +3 5/8 (16.09cm2)Analizar si el acero de compresin est fluyendo.a=11.25 cmc=13.24 cm

fs=3733.33 kg/cm2

As=2.50 cm2Usar: 2 5/8 (3.97 cm2 acero mnimo)ESTRIBO El primer estribo se colocar a la mitad del espaciamiento = 5 cm. El espaciamiento de los estribos fuera de la zona de confinamiento no ser mayor que 0.5 d.

CORTANTE = 12.78 tond=45 con un recubrimiento de 5 cmla primera seccion critica esta a una distancia d.

capacidad de cortante.

entonces:Vc VsAv =1.42 cm2

estribo minimo es s=d/2=0.23=0.20mEntonces se colocara estribos a: 3/8:1@0.05,8@0.2 RESTO A 0.25mCORTANTE = 15.16 tonla primera seccion critica esta a una distancia d.

capacidad de cortante.

entonces:Vc Vs la seccion transveral es adecuada.Av=1.42 cm2

estribo maximo es s=d/2=0.23=0.2msi s=20

Entonces se colocara estribos a: 3/8:1@0.05,8@0.25

CORTANTE = 27.73 tonla primera seccion critica esta a una distancia d.

capacidad de cortante.

entonces:Vc Vs .okAv=1.42 cm2

estribo maximo es s=d/2=0.23=0.20msi s=20

Entonces se colocara estribos a: 3/8:1@0.05,10@0.13,12@0.2

Ver plano adjunto

COLUMNASDISEO:Analizar efecto de esbeltez para columna C4C-2

M1 (tn)1.4

M2 (tn)0.94

Pu (tn) carga total total229.45

Pu (tn) carga muerta170.03

COLUMNA CENTRALb=65*35lc=3.5; ln=3.30Verificar si la columna es esbelta o corta.

Usar mtodo de magnificacin de momentos

Momento de diseo.

Interpolando. fc

0.008200

x210

0.0075250

CONCRETO ARMADO 1Pgina 30