PREDIMENCIONAMIENTO DE ESTRUCTURASCurso: Estructuras IDocente: Ing. Jorge Berrios ManzurAlumno: Daniel Tapia Cachicatari

2016-I

¿Cómo se predimeniona una estructura?

Una de las grandes inquietudes que los arquitectos diseñadores de edificios y los constructores deben resolver al inicio de los proyectos está ligada al tamaño de los elementos estructurales a utilizar.Esto tiene incidencia tanto en el proyecto arquitectónico (espacios arquitectónicos afectados, altura del edificio, etc.) como en la evaluación de costos preliminar que determina la viabilidad del proyecto ante un estudio de prefactibilidad.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALESEstudio del suelo:

• 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑜𝑠𝑎 𝑏𝑖𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑢𝑎𝑑𝑎.• 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 = 4 / 2𝑘𝑔 𝑐𝑚• 𝐸𝑚𝑝𝑢𝑗𝑒 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 ( ) = 0.29𝐾𝑎• 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚í ó = 1.20 .𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖 𝑛 𝑚

Características y propiedades de los materiales:• Concreto:

• 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó = ´ = 𝑛 𝑓 𝑐210 / 2𝑘𝑔 𝑐𝑚

• 𝑀ó = = 200,000 / 2 = 𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑐 𝑘𝑔 𝑐𝑚2´000,000 / 2𝑡𝑜𝑛 𝑚• 𝑀ó = 0.15𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛

• Acero de Refuerzo:• 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜, 60, 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎

( ) = 𝑓𝑦 4200 / 2 =4.2 / 2𝑘𝑔 𝑐𝑚 𝑡𝑜𝑛 𝑐𝑚• 𝑀ó = = 2´000,000 / 2𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠 𝑘𝑔 𝑐𝑚• 𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó = = 𝑛 𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝜇

0.0021• Ladrillo.

CARGAS ACTUANTES.

Elementos estructuralesTipos de Losas• Losa macizas• Losas nervadas• Losas aligeradas

LOSAS ALIGERADOSEl Reglamento Nacional de Construcciones da peraltes mínimos para noverificar deflexiones: “ En losas aligeradas continuas conformadas porviguetas de 10 cm. de ancho, bloques de ladrillo de 30 cm. de ancho y losasuperior de 5 cm. con sobrecargas menores a 300 Kg/cm2 y luces menores de7.5 m. , el peralte debe cumplir (se recomienda la siguiente relación) :

≥ 𝒉 𝑳 / (1)𝟏𝟖 ≥ 𝒉 𝑳 / (2)𝟐𝟓

Donde:ℎ → 𝑝𝑒𝑟𝑎𝑙𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑠𝑎

→ 𝐿 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 ( )𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑗𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎𝑙/18 → material de pésima calidad, mano de obra no calificada y equipos y herramientasconvencionales.𝑙/25 → material de buena calidad, mano de obra calificada y equipos y herramientasadecuados.

Tipos de vigas

COLUMNAS

MUROS PLACAS

COLUMNASSe siguió el criterio de dimensionamiento por carga vertical, puesen la edificación se ha usado el sistema mixto de pórticos ymuros de corte, el cual permite que los momentos en lascolumnas debido a sismo se reduzcan muy considerablemente.Para este tipo de edificio se recomiendan los siguientes criteriosde pre dimensionamiento:a) Columnas Centrales : Área de columna = ( )𝑃 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑜0.45∗ ´𝑓 𝑐b) Columnas Exteriores o Esquineras :Área de Columna = ( )𝑃 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜0.35 ∗ ´�𝑓

PLACAS DE ENTREPISOPara determinar la altura arquitectónica que se debe considerar en la realización del proyecto, basta utilizar las recomendaciones contenidas en las Normas Colombianas de Diseño y construcción Sismo Resistente NSR-98. El Capítulo C.9 se refiere a los requisitos mínimos de resistencia y servicio. Esto significa que dar una dimensión adecuada a las placas de entrepiso garantizará su resistencia ante las solicitaciones (cargas y esfuerzos) y su comportamiento (servicio, defor-mabilidad) ante dichas solicitaciones.Si se colocan dimensiones menores es posible que la resistencia se pueda garantizar pero que su deformabilidad (servicio) no; caso en el cual se tendrá una placa que vibra de manera molesta para los usuarios.Para el caso la Norma Colombiana distingue varios casos a saber: placas macizas, placas aligeradas (armadas en una o dos direcciones), potencial de daño de los acabados o muros colocados sobre la placa y el tipo de acero de refuerzo a utilizar. Esto se presenta entonces de forma muy clara en las Tablas C.9.1.a, C.9.1.b y C.9.3, la primera de las cuales se muestra a continuación:

Redimensionamiento de Zapatas aisladas 1. Calcular lado: P de servicio sin zapata

ni lleno

Qa = 1.33 Qa Si P es con W o E

2. Mayorar: Pu = F.C x P (F.C= 1.5 para cargas verticales normales) 3. Suponer d> 150mm +70 en suelo

hmin=220mm 40 en lleno

4. Cortante Bidireccional (Punzonamiento)

= 40 columna interior zapata30 columna en el borde20 columna en la esquina

= / = Perímetro

5. Cortante unidireccional

Con: = 0.85

6. Calcule momento y hierro

= 0.0018 B d

De acuerdo con los artículos C 15.4.3 y C15.4.4, el esfuerzo resultante debe repartirse uniformemente a todo lo ancho de la zapata, con excepción del refuerzo transversal de zapata rectangulares, en donde una banda central de ancho igual al meno der la zapata debe tener uniformemente repartida una porción del refuerzo total dad por la ecuacuación C 15-1, que se transcribe a continuación:

7. Revisar el aplastamiento Con: En esta expresión se debe cumplir:

Web Grafía

Un saludo a todos los que realizaron los siguientes trabajos http://www.docentes.unal.edu.co/lgarza/docs/DYCC_3.pdfhttp://www.slideshare.net/RosandRoque/2-pre-dimensionamientohttp://www.slideshare.net/freddyramirofloresvega/predimensionamiento-de-elementos-estructurales