Análisis estructural II 8.pdf

Objetivos del diseño estructural
•
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Seguridad
La primera etapa de cargas esperadas.
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Seguridad
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Seguridad – Diseño por resistencia
1.
2.
3.

Seguridad – Diseño
por resistencia
•
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Seguridad – Diseño por
resistencia
•
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Cargas de diseño

Cargas de diseño
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Cargas de diseño
a)
b)
c)

Cargas de diseño
CLASE DESCRPCIÓN
A
Todo elemento de recubrimiento de fachadas, de
ventanerías y de techumbres. Todo elemento
estructural aislado, expuesto directamente a la
acción del viento. Asimismo, todas las
construcciones cuya mayor dimensión, ya sea
horizontal o vertical, sea menor a 20 m.

Cargas de diseño
CLASE DESCRPCIÓN
B
Todas las construcciones cuya mayor
dimensión, ya sea horizontal o vertical, varíe
entre 20 y 50 metros.
C
Todas las construcciones cuya mayor
dimensión, ya sea horizontal o vertical, sea
mayor que 50 metros.

Cargas de diseño
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Ejercicios de diseño de cargas

Carga de diseño

•
•
•

Cargas de diseño
𝑼𝟑 = 𝟔𝟓𝟗𝟑. 𝟖 𝒌𝒈
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑠𝑎 =
2.8𝑚 ∗ 3.0𝑚 = 8.4𝑚2
𝑼𝟐 =
6,593.8 𝑘𝑔
8.4𝑚2
𝑈 = 785
𝑘𝑔
𝑚2
𝑤 = 785
𝑘𝑔
𝑚2
∗ 1𝑚2
= 785
𝑘𝑔
𝑚
𝑳 = 𝟑. 𝟎𝒎
𝑨 = 𝟏. 𝟎𝒎

Cargas de diseño 785 kg/m
3m
A B
𝑳𝒂𝒔 𝒓𝒆𝒂𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔
Estas son las cargas transmitidas a las columnas.
𝑬𝒍 𝒅𝒊𝒂𝒈𝒓𝒂𝒎𝒂 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒇𝒍𝒆𝒙𝒊𝒐𝒏𝒂𝒏𝒕𝒆
Nos permite encontrar el momento máximo para el cálculo
del acero longitudinal.

Cargas de diseño 785 kg/m
3m
A B
𝑬𝒍 𝒅𝒊𝒂𝒈𝒓𝒂𝒎𝒂 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒐 𝒄𝒐𝒓𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆
Nos permite encontrar el cortante máximo para el cálculo del
acero para estribos.

Losas

Tipos de losas
Vigueta y bovedilla

Tipos de Losas
Si en lugar de bovedilla se
utiliza tiras de
poliestireno, entonces
será un sistema de
viguetas aligeradas.

Tipos de losas
•

Losas (Cargas)
Losa maciza: Su carga por peso propio es la más
sencilla de realizar. Se calcula el volumen de la
losa y multiplica por el peso específico:
𝑃𝑒𝑠𝑜 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑠𝑎 ∗ 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜.

Ejercicio
Concepto Espesor
Peso
específico
Peso por metro
cuadrado
Impermeabilizante 20kg/m2
Enladrillado 4 cm 1500 kg/m3
Mortero 2 cm 2100 kg/m3
Losa 10 cm 2400 kg/m3
Aplanado 15 cm 2100 kg/m3

Ejercicio
•
•
•
•
•
•

Ejercicio
Concepto Espesor
Peso
específico
Peso por metro
cuadrado
Impermeabilizante 25kg/m2
Enladrillado 5 cm 1500 kg/m3
Mortero 2.5 cm 2100 kg/m3
Losa 12 cm 2400 kg/m3
Aplanado 12 cm 2100 kg/m3

Ejercicio
Concepto Espesor
Peso
específico
Peso por metro
cuadrado
Mosaico de piso 2 cm 3,000 kg/m3 60
Mortero 2 cm 1500 kg/m3 30
Losa y poliuretano 2400 kg/m3
Capa de concreto 6 cm 2400 kg/m3 144
Instalaciones y más 45 kg/m2

3.0
m
2.8 m
Ejercicio
2,148.29
𝑘𝑔
𝑚
3.0 m
𝑈 = 6,015.21 𝑘𝑔

Ejercicio
2,148.29
𝑘𝑔
𝑚
3.0 m
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 =
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
𝑚𝑎𝑥 = 𝑅𝐴 = 𝑅𝐵
2,148.29 ∗ 3
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 3,222.44 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
2,148.29 ∗ 32
8
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 2,416.83 kgm

Ejercicio
2,005.07
𝑘𝑔
𝑚
2.8 m 𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 =
2,005.07 ∗ 2.8
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 2,807.1 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
2,005.07 ∗ 2.82
8
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1,964.97 kgm

Ejercicio
Concepto Espesor
Peso
específico
Peso por metro
cuadrado
Mosaico de piso 2 cm 3,000 kg/m3
Mortero 3 cm 1500 kg/m3
Losa y poliuretano 2400 kg/m3
Capa de concreto 7 cm 2400 kg/m3
Instalaciones y más 50 kg/m2

2.5
m
2.6 m
Ejercicio
2,495.22
𝑘𝑔
𝑚
2.6 m
𝑈 = 6,238.04 𝑘𝑔

Ejercicio
2,495.22
𝑘𝑔
𝑚
2.6 m
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
2,495.22 ∗ 2.6
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 3,243.78 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
2,495.22 ∗ 2.62
8
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 2,108.46 kgm

Ejercicio
2,323.54
𝑘𝑔
𝑚
2.5 m 𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 =
2,323.54 ∗ 2.5
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 2, 891.93 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
2,323.54 ∗ 2.52
8
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1,807.45 kgm

Áreas tributarias
L
B
Tablero cuadrado:
Área total:
Área del triangulo: 𝐵2
4
𝐿 ∗ 𝐵 ó 𝐵2
𝐿
𝐵
= 1

Áreas tributarias
L
B
Tablero rectangular:
Área total:
Área del triangulo:
Área del trapecio:
𝐵2
4
𝐿 ∗ 𝐵
1 <
𝐿
𝐵
≤ 2
𝐵 ∗ 𝐿
2
−
𝐵2
4

Áreas tributarias
L
B
Tablero cuadrado:
Área total:
Área del rectángulo:
𝐵 ∗ 𝐿
2
𝐿 ∗ 𝐵
𝐿
𝐵
> 1

3.0
m
2.8 m
Ejercicio
Tablero:
Área del triangulo:
Área del trapecio:
𝐵2
4
3
2.8
= 1.07
𝐵 ∗ 𝐿
2
−
𝐵2
4

3.0
m
2.8 m
Ejercicio
𝐴𝑇 =
𝐵 ∗ 𝐿
2
−
𝐵2
4
𝐴Δ =
𝐵2
4
=
2.82
4
= 1.96 𝑚2
=
2.8 ∗ 3
2
− 1.96 = 4.2 − 1.96
𝐴𝑇 = 2.24 𝑚2

3.0
m
2.8 m
Ejercicio
539.1
𝑘𝑔
𝑚
2.8 m
𝑈 = 𝟏, 𝟓𝟎𝟗. 𝟒𝟕 𝑘𝑔
𝑈 = 𝟏, 𝟓𝟎𝟗. 𝟒𝟕 𝑘𝑔

Ejercicio
539.1
𝑘𝑔
𝑚
2.8 m
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
539.1 ∗ 2.8
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 754.74 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
539.1 ∗ 2.82
8
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 528.31 kgm

3.0
m
2.8 m
Ejercicio
575.04
𝑘𝑔
𝑚
3.0 m
𝑈
=
𝟏,
𝟕𝟐𝟓.
𝟏𝟏
𝑘𝑔
𝑈
=
𝟏,
𝟕𝟐𝟓.
𝟏𝟏
𝑘𝑔

Ejercicio
575.04
𝑘𝑔
𝑚
3.0 m
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
575.04 ∗ 3.0
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 862.55 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
575.04 ∗ 3.02
8

Ejercicio
Estructura Cortante
Máximo
Momento
Máximo
Viga L (3.0 m) 754.74 𝑘𝑔 528.31 kgm
Viga B (2.8m) 862.55 𝑘𝑔 646.92 kgm

2.6
m
2.5 m
Ejercicio
664.88
𝑘𝑔
𝑚
2.5 m
𝑈 = 𝟏, 𝟔𝟎𝟒. 𝟔𝟗 𝒌𝒈
𝑈 = 𝟏, 𝟔𝟎𝟒. 𝟔𝟗 𝒌𝒈

Ejercicio
664.88
𝑘𝑔
𝑚
2.5 m
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
664.88 ∗ 2.5
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 802.34 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
664.88 ∗ 2.52
8

2.6
m
2.5 m
Ejercicio
666.56
𝑘𝑔
𝑚
2.6 m
𝑈
=
𝟏,
𝟕𝟑𝟑.
𝟎𝟔
𝒌𝒈
𝑈
=
𝟏,𝟕𝟑𝟑.𝟎𝟔
𝒌𝒈

Ejercicio
666.56
𝑘𝑔
𝑚
2.6 m
𝑤 ∗ 𝐿
2
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
𝑤 ∗ 𝐿2
8
𝑉
666.56 ∗ 2.6
2
𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 866.53 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
666.56 ∗ 2.62
8

Ejercicio
Estructura Cortante
Máximo
Momento
Máximo
Viga L (2.6 m) 802.34 𝑘𝑔 501.46 kgm
Viga B (2.5m) 866.53 𝑘𝑔 563.24 kgm

Losa
Espesor
Peso
específico
R (kg/m2)
25
5 cm 1500 kg/m3 75
3 cm 2100 kg/m3 63
12 cm 2400 kg/m3 288
12 cm 2100 kg/m3 252
𝑉
𝑚𝑎𝑥 = 2,807.1 𝑘𝑔
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1,964.97 kgm

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