formulario acerca de calculo de fuerza de viento, columna, zapata y placas

1. UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA
FORMULARIO
CURSO: ESTRUCTURAS II
PROFESOR: Ing. Martin Maguiña Maguiña
ALUMNO: TRINIDAD SANTOS, Ludwig
JESÚS MARÍA – LIMA- PERÚ
2015

2. COLUMNAS Y ZAPATAS
* Columna: Método C = 𝐵𝑥𝐷 =
𝑃
𝑛 𝑥 𝑓′𝑐
; 𝑢𝑛𝑖𝑑. (𝑐𝑚2)
Donde:
* Zapata: Método C
* Calculos adicionales: * Columna=t x b; Zapata= (2m+t) (2m+b)
1. 𝐴𝑧(𝑚2) =
𝑃+𝑃𝑧 (𝑇𝑛)
𝜎𝑠(
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
) 𝑥 10∗
; 𝑃 = 𝑃𝐷 + 𝑃𝐿
2. 𝐴𝑧(𝑚2) =
𝑃+𝑃𝑧
1.33 𝑥 𝜎𝑠 𝑥 10
; 𝑃 = 𝑃𝐷 + 𝑃𝐿 + 𝑃𝑆
𝜎𝑠: 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑜
𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜
𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒(kg/cm2)
Pz=
Coeficiente
de Zapata
4 0.04P
3 0.06P
2 0.08P
1 0.10P
𝑃 = 1.10 𝑋 𝑃𝐺
𝑃𝐺 = ( 630
𝑘𝑔
𝑚2
+ 250
𝑘𝑔
𝑚2
) 𝑥 𝐴𝑇(𝑚2) 𝑥 𝑁º 𝑃𝑖𝑠𝑜𝑠
𝑛 = 0.25 ; 𝑓′
𝑐 = 210 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
NOTA: Debe cumplir criterio de inercias:
Icl ≥ Ivp ; 𝐼 =
𝑏𝑥ℎ3
12
𝑃𝐷 = 0.63
𝑇𝑛
𝑚2
𝑥 𝐴𝑇 ( 𝑚2) 𝑋 𝑁º 𝑃𝑖𝑠𝑜𝑠 , (𝑇𝑛)
𝑃𝐿 = 0.25
𝑇𝑛
𝑚2
𝑥 𝐴𝑇 ( 𝑚2) 𝑋 𝑁º 𝑃𝑖𝑠𝑜𝑠 , (𝑇𝑛)
∗ 𝑃𝐷 + 𝑃𝐿 = 𝑃
𝑃𝑆 = 𝐻 =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅𝑑
𝑥 𝑃
*Se multiplica por 10 por la
siguiente conversión
𝑇𝑛
𝑚2
=
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑥 10

3. CÁLCULO DE AREAS Y LONGITUD DE PLACA
1. Área de la Placa(Apl)=2%Ate(Área techada)
2. Longitud de placa=
𝐴𝑝𝑙
𝑒𝑝𝑙
; 𝑒𝑝𝑙 = 0.15𝑚.
FUERZA DE VIENTOS
Vh= Velocidad de diseño de viento (Kh/h); Ph = Presión del viento
(kg/m2); F(x)=Fuerza del viento
𝑉ℎ = 𝑉𝑥(
ℎ
10
)0.22
; ℎ = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑖𝑛𝑐𝑙. 𝑎𝑧𝑜𝑡𝑒𝑎 𝑠𝑖 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑠𝑜)
Ph = 0.005(C x 𝑉ℎ2) ; C=0.8
F(x)=Ph/1000 x Área de aplicación de la fuerza (perpendicular y en m2)
 Tomar en cuenta:
H= altura del edificio (incluye azotea)
V= 75Km/h hasta 10m. De altura / 82.50 km/h hasta los 20 m. de altura
Velocidad del viento
(km/h)
Denominación
0 a 2 Calma
3 a 6 Ventolina
7 a 11 Flojito (Brisa muy débil)
12 a 19 Flojo (Brisa débil)
20 a 29 Bonancible (Brisa moderada)
30 a 39 Fresquito (Brisa fresca)
40 a 50 Fresco (Brisa fuerte)
51 a 61 Frescachón (Viento fuerte)
62 a 74 Duro (Vendaval)
75 a 87 Muy fuerte(Temporal)
88 a 101 Temporal violento(Borrasca)
112 a 117 Temporal huracanado(Huracán)

4. FUERZA SISMICA
𝐻 =
𝑍 × 𝑈 × 𝑆 × 𝐶
𝑅𝑑
𝑥 𝑃 ; ( 𝑇𝑛)
FACTOR DE ZONA:
Zona 1:
Loreto: Prov. Ramón Castilla, Maynas y Requena
Ucayali: Prov. Purus
Madre de Dios: Prov. Tahuamanu
Zona 2
Loreto: Prov. de Loreto, Alto Amazonas, Ucayali
Amazonas: Todas las provincias
San Martin-. Todas las provincias
Huánuco: Todas las provincias
Ucayali: Prov. de Coronel Portillo, Atalaya, y Padre Abat.
Cerro de Pasco: Todas las provincias
Junin: Todas las provincias.
Huancavelica: Prov de Acobamba, Churcampa, Angaral, Tallacaya,
Huancavelica
Ayacucho:Prov. de Sucre ,Huamanga,Huanta y Vilcashuaman
Cuzco: Todas las provincias
Madre de dios :Prov. de Tambopata y Manu
Puno: Todas las provincias
TABLA Nº 1 (Z)
FACTOR DE ZONA
ZONA Z
3 0.4
2 0.3
1 0.15
Donde
Z: Factor de zona (adimensional)
U: Uso de la edificación
S: Factor de suelo
C: Coeficiente sísmico
Rd: Factor de ductibilidad
P: PD + PL

5. Zona 3
Tumbes : Todas las provincias
Piura: Todas las provincias
Cajamarca : Todas las provincias
Lambayeque: Todas las provincias
La Libertad: Todas las provincias
Ancash: Todas las provincias
Lima: Todas las provincias
Callao
Ica: Todas las provincias
Huancavelica: Prov. de Castro Virreyna y Huaytará
Ayacucho: Prov. de Cangallo, Huancasancos, Lucanas, Victor Fajardo,
Parinacochas, Paucar del Sara Sara
Arequipa: Todas las provincias
Moquegua: Todas las provincias
Tacna: Todas las provincias

6. TABLA Nº 3 (S)
TIPO Tp (s) S
S1:ROCA O SUELOS MUY RIGIDOS 0.4 1.0
S2:SUELOS INTERMEDIOS.GRAVA 0.6 1.2
S3:SUELOS FLEXIBLES,ARCILLA ,LIMO 0.9 1.4
S4:SUELOS EXCEPCIONALES,RELLENO O FANGO * *
TABLA Nº 4(C)
TABLA Nº 5 (Rd)
SISTEMA ESTRUCTURAL Rd
Acero obras de estructuras
Pórtico 9.5
Arriostres excéntricas 6.5
Arriostres en cruz 6.0
Concreto armado
Pórtico 8
Dual 7
Muros estructurales 6
Albañilería confinada o
armada
3
Madera 7
TABLA Nº 2 (U)
CATEGORÍA FACTOR USO
EDIFICIOS
ESCENCIALES
COLEGIOS,COMISARIA,HOSPITAL,BOMBEROS 1.5
EDIFICIOS
IMPORTANTE
S
ESTADIOS,MUSEOS,BIBLIOTECA, CENTRO
COMERCIAL
1.3
EDIFICIOS
COMUNES
VIVIENDA,RESTAURANTE,HOTEL,OFICINA,
PUENTE
1.0
DONDE:
h: altura de la edificación
Ct =35: Sistema Aporticado
Ct =45: Concreto armado y pórtico
Ct =60: Albañilería y mampostería