Este documento presenta el predimensionamiento estructural de una vivienda de dos pisos realizado por estudiantes de ingeniería civil. Incluye el modelado 3D, la idealización del portico principal, el predimensionamiento de columnas, vigas y losa siguiendo normas, y el metrado de cargas para porticos. Finalmente, presenta el diagrama de momentos en SAP 2000 y los cálculos iterativos para dimensionar la sección transversal de una viga.

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
PRACTICA CALIFICADA UNIDAD 1
AUTORES:
Ascencio Casas, Sergio Henry
Quispe Anchayhua, Jhony
Flores Matías, Luis Fernando
Rondinel Pure, Rony Jhoner
ASESOR:
Max Alivar Porras Cristobal
LINEA DE INVESTIGACIÓN:
Construcción Sostenible
LINEA DE RESPONSABILIDAD SOCIAL UNIVERSITARIA:
Adaptación al cambio climático y fomento de ciudades sostenibles y resilientes
LIMA-PERÚ
2022

2. 1. VISTA EN PLANTA

3. 2. MODELADO 3D
TIPO DE USO: “VIVIENDA”
3. IDEALIZACION: PORTICO PRINCIPAL 2D

4. 4. Estructuración:
Dirección de losas

5. 5. Predimensionamiento
A) PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
CRITERIOS IMPORTANTES DE PREDIMENSIONAMIENTO Norma E.030
A.C.I.
Columnas Centradas
Columnas excéntricas y
Esquinadas
AREAS TRIBUTARIAS DE COLUMNAS CRITICAS
𝐴𝑐𝑜𝑙 =
𝑃𝑠𝑒𝑟
0.45𝑓′𝑐
𝐴𝑐𝑜𝑙 =
𝑃𝑠𝑒𝑟
0.35𝑓′𝑐

6. 1. COLUMNAS CENTRADA (C1)
Datos: P (uso vivienda): 1000kg/m2
Área Tributaria: 19.25 m2
Número de pisos: 2
fc: 210 kg/m2
“POR LO TANTO, SE USARÁ COLUMNA DE 0.25m X 0.25m”
2. COLUMNAS EXCENTRICAS (C2)
Datos: P (uso vivienda): 1000kg/m2
Área Tributaria: 11.688 m2
Número de pisos: 2
fc: 210 kg/m2
AREA columna (cm2) = 1000x19.250x2/0.45x210
AREA columna (cm2) = 407.41
AREA columna (cm2) = 1000x11.688x2/0.35x210
AREA columna (cm2) = 318.04
C1
C2
h
b

7. “POR LO TANTO, SE USARÁ COLUMNA DE 0.25m X 0.25m”
Para todas las columnas excentricas
3. COLUMNAS ESQUINADAS (C3)
Datos: P (uso vivienda): 1000kg/m2
Área Tributaria: 6.641 m2
Número de pisos: 2
fc: 210 kg/m2
“POR LO TANTO, SE USARÁ COLUMNA DE 0.25m X 0.25m”
Para todas las columnas esquinadas
B) PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
1º CRITERIO POR CATEGORIA o USO
1ª VIGAS PRINCIPALES (VP)
Norma E.030 CATEGORIAS
Edificaciones Esenciales
(hospitales, aeropuertos, inst. educativas) A h=Ln/10
Edificaciones importantes
(cines, centros comerciales) B h=Ln/11
Edificaciones comunes
(viviendas, oficinas, hoteles) C h=Ln/12
b=h/2 ò 2/3 (peralte)
Donde: Ln: Luz critica
Ln = 6 m
h= 6/12 = 0.50m; Entonces: Peralte (h) =0.50 m
b = 0.50/2 = 0.25 Base (b) = 0.25 m
AREA columna (cm2) = 1000x6.641x2/0.35x210
AREA columna (cm2) = 180.71
Para la base consideraremos que:
b ≥ 2.5 cm
C3
h
h
b
b

8. Viga Principal (VP): 25 cm x 50 cm
2ª VIGAS SECUNDARIAS (VS)
Norma E.030 CATEGORIAS
Edificaciones Esenciales (hospitales, aeropuertos, inst. educativas) A h=Ln/13
Edificaciones importantes (cines, centros comerciales) B h=Ln/14
Edificaciones comunes (viviendas, oficinas, hoteles) C h=Ln/15
b=h/2 ò 2/3 (peralte)
Donde: Ln: Luz critica
Ln = 4 m
h= 4/15 = 0.2501m; Entonces: Peralte (h) =0.30 m
b = 0.30/2 = 0.15 Base (b) = 0.25 m
Viga Secundaria (VS): 25 cm x 30 cm
C) PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA
1ª Criterio General (Norma E. 020)
Luz (m) Espesor de losa (cm) Ladrillo (cm)
4 17 12
5 20 15
6 25 20
7 30 25
Donde:
Ln: Longitud más desfavorable (metros)
“H” Se redondea al múltiplo superior
Entonces H es igual a 0.17 m; Espesor de losa = 17cm
6. METRADO DE CARGAS PARA PORTICOS
VALORES SEGÚN NORMA E.020
espesor=17cm
METRADO DE PORTICOS: En los niveles típicos
Para la base consideraremos que:
b ≥ 2.5 cm
(peralte) H=Ln/25
H= 4/25
H= 0.16
Peso concreto 2400 kg/m3
Peso muros 1800 kg/m3
Pesos aligerados 280 kg/m3
Pesos acabados 150 kg/m3
Vivienda 200 kg/m2
Azotea 150 kg/m2

9. 1. METRADO DE CARGAS VIGA VP-01 EJE "2" (TRAMO A-B-C) PORTICO PRINCIPAL
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
Azotea
A-B
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción Ancho Largo Altura P.E. Total
Aligerado 3.25 1 280 910 kg/m
Acabados 3.5 1 150 525 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.5 2400 300 kg/m 3.5 1 150 525 kg/m
1735 kg/m
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
Azotea
B-C
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción Ancho Largo Altura P.E. Total
Aligerado 3.25 1 280 910 kg/m
Acabados 3.5 1 150 525 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.5 2400 300 kg/m 3.5 1 150 525 kg/m
1735 kg/m
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
3.2 -6.2
A-B
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción
Ancho
(m) Largo(m) Altura(m) P.E. Total
Aligerado 3.25 1 280 910 kg/m
Acabados 3.50 1 150 525 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.5 2400 300 kg/m 3.5 1 200 700 kg/m
1735 kg/m
Cargas Puntuales
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
3.2 -6.2
B-C
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción
Ancho
(m) Largo(m) Altura(m) P.E. Total
Aligerado 3.25 1 280 910 kg/m
Acabados 3.50 1 150 525 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.5 2400 300 kg/m 3.5 1 200 700 kg/m
1735 kg/m
M1 0.12 1 2.6 1800 561.6 kg/m
2297 kg/m
Cargas Puntuales
M2 0.12 1.875 2.93 1800 1187 kg/m

10. 2. METRADO DE CARGAS VIGA VS-01 EJE "B" (TRAMO 1-2-3) PORTICO SECUNDARIO
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
3.2 -
6.2
1-2
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción
Ancho
(m) Largo(m) Altura(m) P.E. Total
Aligerado 2 1 280 560 kg/m
Acabados 2.00 1 150 300 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.3 2400 180 kg/m 2 1 200 400 kg/m
1040 kg/m
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
3.2 -
6.2
2-3
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción
Ancho
(m) Largo(m) Altura(m) P.E. Total
Aligerado 2 1 280 560 kg/m
Acabados 2 1 150 300 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.3 2400 180 kg/m 2 1 200 400 kg/m
1040 kg/m
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
Azotea
1-2
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción Ancho Largo Altura P.E. Total
Aligerado 2 1 280 560 kg/m
Acabados 2 1 150 300 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.3 2400 180 kg/m 2 1 150 300 kg/m
1040 kg/m
NIVEL TRAMO DETALLE CARGA PERMANENTE (CM) SOBRECARGA (CV)
Típico
Azotea
2-3
CARGAS DISTRIBUIDAS
Descripción Ancho Largo Altura P.E. Total
Aligerado 2 1 280 560 kg/m
Acabados 2 1 150 300 kg/m At L H P.E. Total
P. viga 0.25 1 0.3 2400 180 kg/m 2 1 150 300 kg/m
1040 kg/m

11. 7. DIAGRAMA DE MOMENTOS EN SAP 2000
PORTICO PRINCIPAL (EJE 2) SECCION A-B-C

12. PORTICO SECUNDARIO (EJE B) SECCION 1-2-3

14. METODO DE ITERATIVO
Datos:
b=0.25 =25 cm ; Mu= 9.67 tn/m 3 Φ 1” ; As=3x5.07= 15.21 cm2
d= h-5cm = 45cm Φ=0.90 ; fc=280kg(cm2 fy= 4200 kg/cm2
h=0.50= 50 cm
c=0.25= 25 cm
1ra Iteración: Asumiendo a=0.20 d a=9 cm
As=(9.67x10^5 kg/cm)/0.90X4200x(45-4.5) =6.57 cm2
a= =(6.57*4200)/(25*0.85*280)= 4.64 cm
2ra Iteración: a=4.64 cm
As =(9.67*10^5)/(0.9*4200*(45-(4.64/2)))= 5.99 cm2
a =(5.99*4200)/(25*0.85*280)=4.23 cm
a= As x fy / bx 0.85x fc
As = Mu / Φx fy x (d - a/2)
As = Mu / Φx fy x (d - a/2)
a= As x fy / bx 0.85x fc
T=C
As
As
a
0.45
0.50
0.25
0.25
Acc
As
T=C
As
As
a
d
h
b
c
Acc
As

15. 3ra Iteración: a=4.23 cm
As =(9.67*10^5)/(0.9*4200*(45-(4.23/2)))= 5.97 cm2
a =(5.97*4200)/(25*0.85*280)= 4.21 cm
4ra Iteración: a=4.21 cm
As =(9.67*10^5)/(0.9*4200*(45-(4.21/2)))=5.96 cm2
a =(5.96*4200)/(25*0.85*280)=4.21 cm
Por lo tanto:
METODO DIRECTO
ρ= 1.7 x fc x b / fy
As=1/2 x (ρ x d √ (ρ x d) ^2 - (4 Mu x ρ / Φ x fy))
ρ =1.7*280*25/4200 = 2.83 cm
As =1/2 x (ρ x d - √ (ρ x d) ^2 - (4 Mu x ρ / Φ x fy))
As=1/2 x (2.83 x 45 - √(2.83 x 45)^2 – (4 x 9.67 x10^5 x 2.83)/ 0.90 x 4200
As= 5.96 cm2
As= 5.96 cm2
T=C
As
As
a
d
h
b
c
Acc
As
T=C
As
As
a
0.45
0.50
0.25
0.25
Acc
As