predimensionamiento de elementos estructurales

1. REDIMENSIONA
MIENTO
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
“FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO”
ALUMNA:
MILAGROS LINARES VALDIVIA
DOCENTE:
ING. JORGE BERRIOS MANZUR
CURSO:
ESTRUCTURAS I
DE ESTRUCTURAS
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
“FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO”

2. PREDIMENSION
AMIENTO
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“FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO”
DE ESTRUCTURAS
ÍNDICE
1. Introducción
2. Objetivos
• Objetivo general
• Objetivos específicos
3. Cimiento corrido
4. Zapatas aisladas
5. Vigas
6. Vigas de cimentación
7. Losas armadas
8. Losas aligeradas
9. ¿Cómo se diseña el concreto?
10.Conclusiones
11.Bibliografía

3. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
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INTRODUCC
IÓNLas estructuras se apoyan en el terreno, por
lo que este pasa a conforma una parte más
de la misma, debido a que el terreno por sus
condiciones naturales, presenta menos
resistencia y mayor deformabilidad que los
demás componentes que conforma la
estructura, la edificación, por lo que no
puede resistir cargas al igual que a estructura,
debido a ello se busca implementar cierto
artificio a la estructura que permita transmitir
y repartir las cargas al terreno de una manera
adecuada para que el mismo no falle o se
deforme al exceder su resistencia puntual,
este artificios son la cimentaciones o apoyos
de la estructura. Estas cimentaciones o
apoyos deben ser dimensionado en base a
las características de terreno y de las cargas
de la estructura, y las cuales son de distinto
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
• Consiste en encontrar los efectos de las cargas en la
estructura, en la forma de fuerza cortante y momento
flector
• Depende de la geometría de la estructura (forma y
tamaño generales), de los tipos de apoyo y de las
cargas aplicadas sobre la estructura
• Se obtienen funciones que representan las
variaciones de las magnitudes (a lo largo del
elemento) de la fuerza cortante y el momento flector

4. PREDIMENSION
AMIENTO
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DE ESTRUCTURAS
OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
El presente trabajo se ha desarrollado para
brindar una herramienta que les permita
obtener información acerca del
predimensionamiento de estructuras
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS
• Proporcionar la teoría y la aplicación adecuada,
para realizar el análisis o diseño de estructuras
• Dar énfasis a los principios de comportamiento del
concreto y el diseño de concreto
• Obtener conceptos generales
• Analizar los datos obtenidos

5. PREDIMENSION
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DE ESTRUCTURAS
CIMIENTO CORRIDO
Generalmente todas las cimentaciones
van bajo tierra, esta es la parte de la
estructura que estamos construyendo
que nos sirve para que soporte toda la
construcción y así distribuir las cargas de
su peso sobre el terreno donde se
encuentra, con el fin de que no se hunda
toda la estructura

6. PREDIMENSION
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ZAPATAS AISLADAS
Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación
superficial que sirve de base de elementos
estructurales puntuales como son los pilares; de
modo que esta zapata amplía la superficie de
apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin
problemas la carga que le transmite.
El término zapata aislada se debe a que se usa para
asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada.
CARGAS Y REACCIONES
Las zapatas deben diseñarse para
resistir las cargas amplificadas
(diseño por resistencia) y las
inducidas, de acuerdo con los
requisitos de diseño
FACTORES EN EL DISEÑO:
Se tiene que calcular las dimensiones en planta (AxB), el
peralte (H) y el acero(Asx y Asy)

7. PREDIMENSION
AMIENTO
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DE ESTRUCTURAS
ZAPATAS AISLADAS
Para el dimensionamiento de
la zapata necesitaremos los
siguientes datos de partida:
•El axil característico (Nk) o el
aproximado que proviene del
pilar. El axil aproximado es una
estimación de carga que
utilizaremos cuando no
conozcamos el Nk que
atraviesa el pilar. Para obtener
este dato lo que haremos en
edificación será aplicar la
siguiente fórmula:
Nk = 1,2(carga sin mayorar x
dimensión del pilar x número
de plantas de la edificación). El
20% por el que multiplicamos
toda la fórmula no es más que
una estimación del peso
propio de la zapata y el peso
de las tierras que habrá sobre

8. PREDIMENSION
AMIENTO
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DE ESTRUCTURAS
VIGAS
Las vigas se dimensionan
generalmente
considerando un peralte del
orden de 1/10 a 1/12 de la
luz libre.
Debe aclararse que esta
altura incluye el espesor de
la losa del techo o piso.
El ancho es variable de 0,3 a
0,5 veces su altura,
teniendo en cuenta un
ancho mínimo de 25cm,
con la finalidad de evitar el
congestionamiento del
acero y presencia de
cangrejeras
Dimensiones usuales en
vigas
• L ≤ 5,5m (25x30,
30x50cm)
• L ≤ 6,5m (25x60, 30x60,
TEORÍA FUNDAMENTAL
Los principios fundamentales del predimensionado de vigas lo comprende:
• Teoría de la flexión: explica las relaciones entre las fuerzas aplicadas y la geometría del
miembro estructural (análisis estructural), con el comportamiento de su sección transversal
por acción de las cargas (análisis de miembros)

9. PREDIMENSION
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VIGAS DE CIMENTACIÓN
DATOS:
• Capacidad portante del suelo: σ
t= 1.85 kg/cm2 a 1.40 m de
profundidad.
• Módulo de balasto: Ko= 5000
Ton/m3
• S/C sobre el piso = 300 kg/m3
• Peso específico promedio del
suelo:ϒ= 2000 kg/m3
• Resistencia especificada del
concreto:f’c= 210 kg/cm2
• Límite de fluencia del acero: fy=
4200 kg/cm2
• Columnas
C15: 30x40 cm2
C16: 30x40 cm2
C28: D= 0.30 m
Para
el análisis
y diseño
se ha
transformado
la
sección de co
lumna
circular (C28)
a
suequivalent
e
en sección cu
adrada
Π*r2= a2
a=√
0.265868 m
DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
ESFUERZO NETO
EN EL SUELO Y
ÁREA DE LA
VIGA DE
CIMENTACIÓN
VERIFICACION DE PRESIONES

10. PREDIMENSION
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LOSAS ARMADASMÉTODO DIRECTO – ENTREPISO SIN VIGAS
Ejemplo
Predimensionar y calcular la faja del entrepiso sin vigas indicada en la figura.
• Materiales:
- Hormigón: H–30 (f´c = 30 MPa)
- Acero: ADN 420 (fy = 420 MPa)
• Altura de piso: 2,70 m
• Dimensiones columnas: 0,40 m × 0,40 m
Las fuerzas de viento son resistidas por el núcleo de escaleras y ascensores
No hay vigas de borde
Los contrapisos, solados, terminaciones y tabiques se representan a través de una
carga repartida de 1 kN/m2
La sobrecarga de uso vale 2 kN/m2
Se analizará en detalle una columna de borde.RESOLUCIÓN:
PREDIMENSIONADO
Dado que todos los paños tienen idénticas dimensiones, el cálculo
de la altura mínima que exime de verificar deformaciones debe
realizarse sobre un paño exterior sin ábaco y sin viga de borde, es
decir: [tabla 9.5.c), CIRSOC 201-2005]
h = ln / 30 = 5,05 m / 30 = 0,17 m
donde: ln = Luz libre mayor = 5,45 m – 0,40 m = 5,05 m
La altura anterior es mayor que el mínimo absoluto de 0,12 m

11. PREDIMENSION
AMIENTO
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DE ESTRUCTURAS
LOSAS ALIGERADAS
para su análisis se tuvo en cuenta:
el espesor de la losa estará en función de la separación
entre apoyos.
La dirección en que se armara será la menor
distancia teniendo en cuenta la siguiente formula

12. PREDIMENSION
AMIENTO
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DE ESTRUCTURAS
¿COMO SE DISEÑA EL CONCRETO?
CONSIDERACIONE
S BÁSICAS:
TRABAJABILIDAD
• El concreto debe ser suministrado con la
trabajabilidad mínima que permita una
adecuada colocación.
• La cantidad de agua requerida por
trabajabilidad dependerá principalmente de
las características de los agregados en lugar
de las características del cemento.
• Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada,
el rediseño de la mezcla debe consistir en
incrementar la cantidad de mortero en lugar
de incrementar simplemente el agua y los
finos (cemento).
RESISTENCIA Y DURABILIDAD
• Las especificaciones del concreto requerirán
una resistencia mínima a compresión.
• Estas especificaciones también podrían
imponer limitaciones en la máxima relación
agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de
cemento.
• Las especificaciones también podrían requerir
que el concreto cumpla ciertos requisitos de
• Análisis granulométrico de los agregados
• Peso unitario compactado de lo agregados (fino y grueso)
• Peso específico de los agregados (fino y grueso)
• Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados
(fino y grueso)
• Perfil y textura de los agregados
• Tipo y marca del cemento
• Peso específico del cemento
• Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para
combinaciones posibles de cemento y agregados.
INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCL

13. PREDIMENSION
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¿COMO SE DISEÑA EL CONCRETO?
Si las especificaciones técnicas de obra
requieren que el concreto tenga una
determinada consistencia, el asentamiento
puede ser elegido de la siguiente tabla:
ELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO (SLUMP)
Consistencia Asentamiento
Seca
Plástica
Fluida
0’’ (0mm) a 2’’
(50mm)
3’’ (75mm) a 4’’
(100mm)
≥ 5’’ (125mm)
SELECCIÓN DE TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO
La Norma Técnica de Edificación E. 060
prescribe que el agregado grueso no deberá
ser mayor de:
a) 1/5 de la menor dimensión entre las caras
de encofrados
• El contenido de agua añadida para formar la pasta será
afectada por el contenido de humedad de los agregados.
• Si ellos están secos al aire absorberán agua y disminuirán
la relación a/c y la trabajabilidad.
• si tienen humedad libre en su superficie (agregados
mojados) aportarán algo de esta agua a la pasta
aumentando la relación a/c, la trabajabilidad y
disminuyendo la resistencia a compresión.
AJUSTES POR HUMEDAD Y ABSORCIÓN

14. PREDIMENSION
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DE ESTRUCTURAS
¿COMO SE DISEÑA EL CONCRETO?
CÁLCULO DE LAS PROPORCIONES EN VOLUMENCANTIDADES DE MATERIALES POR TANDA:
Teniendo las proporciones en volumen (C:F:G/A),
calculamos las cantidades de materiales por tanda:

15. PREDIMENSION
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CONCLUSIONES
• Es importante determinar el predimensionamiento de las estructuras ya que
con ello se lograra la valoración preliminar del proyecto
• Las estructuras pasan a conforma una parte esencial de la misma debido a que ellas
van a permitir la comunicación de la cargas de la estructuras hacia el terreno, con lo
que ayudan al terreno, al suelo, a resistir esta cargas, por lo que el mismo no sufrirá
y se comportara idealmente para las condiciones que se está sometiendo.
• Debido a la importancia que cobra la cimentación, la misma esta forzada a cumplir
con ciertos parámetros geométricos, de presión, de conformación que responden a
las características del suelo y de las cargas de la estructuras
• .Por lo tanto el diseño de cada estructura no es algo que se realiza de manera
intuitiva sino que cumple con una metodología de diseño que evalúa desde la forma
de la cimentación hasta la profundidad que esta va comprender, así como también
las características naturales del suelo.

16. PREDIMENSION
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BIBLIOGRAFÍA
• file:///C:/Users/Mila/Downloads/Apuntes%20sobre
%20las%20Cimentaciones.pdf
• http://itacanet.org/esp/construccion/concreto/dise
%C3%B1o%20de%20mezclas.pdf
• http://www.academia.edu/4560979/PRE-
DIMENSIONADO_DE_CIMENTACIONES
• http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/ejemplos/losas_e
jemplos201.pdf