El documento describe el proceso de predimensionamiento de elementos estructurales como zapatas aisladas, columnas y vigas. Explica que el predimensionamiento consiste en dar dimensiones tentativas a los elementos basados en criterios como la carga, resistencia del suelo y normas. Luego, en el diseño se verifica si las dimensiones propuestas son adecuadas.

1. PREDIMENSIONAMIENTO
DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES

2. ESTRUCTURAS I
El Predimensionamiento consiste en dar una
dimensión tentativa o definitiva, de acuerdo a
ciertos criterios y recomendaciones
establecidos basándose en la práctica de
muchos ingenieros y a lo estipulado en la
Norma Técnica de Edificaciones E-060 de
Concreto Armado o entre los Requisitos
Arquitectónicos y de Ocupación. Luego del
análisis de estos elementos se verá si las
dimensiones asumidas son convenientes o

3. ESTRUCTURAS I
Su estudio es la base para
realizar el diseño de los
otros tipos de cimientos.
Mencionamos algunos
aspectos importantes,
referentes alpre-
dimensionado y diseño de
zapatas aisladas. Se tiene
que calcular las
dimensiones en planta
(AxB), el peralte (H) y el
acero(Asx y Asy)

4. ESTRUCTURAS I

5. ESTRUCTURAS IDimensiones en planta
Se necesita la capacidad portante y elesfuerzo neto (lo que
queda de la capacidad portante, para la superestructura).
q neto= q admisible- g* Df – sobrecarga de piso
g = peso volumétrico del suelo.
sobrecarga de piso = 500 kg/m2
A =√(Azap) – (s – t)/2
B =√(Azap) + (s - t)/2
El peralte.-
Se calcula procurando que la zapata no falle por:
1 Longitud de Anclaje
2 Punzonamiento
3 Cortante por flexión
Longitud de anclaje.-
Se espera que el espesor del concreto sea tal, que lavadilla
de la columna pueda desarrollar los esfuerzos en
el concreto:La longitud de desarrollo a compresión (ld), esta
dada por:
ld = 0.08 * fy * db /√f'c
ld = 0.004 db * fy
ld = 20 cm.
El que sea mayor.
db = Diámetro de la varilla.
Peralte por punzonamiento.-
Se calcula al resolver la ecuación siguiente, y despejar el
peralte “d”:
v (actuante) = v (resistente por punzonamiento

6. ESTRUCTURAS I

7. ESTRUCTURAS I

8. ESTRUCTURAS IDISEÑO DE ZAPATAS AISLADAS.
El siguiente procedimiento general se especifica para
el diseño de zapatas aisladas:
1. Las dimensiones en planta de la zapata se
determinan a partir de las cargas no
factorizadas (cargas de servicio) y de la presión
admisible del suelo.
2. Una vez que se determina el área
requerida de la zapata, ésta debe
diseñarse para
desarrollar la capacidad necesaria
para resistir todos los momentos,
cortantes y otras
acciones internas que producen las
cargas aplicadas. Con este
propósito se aplican los
factores de carga dados por el
código al caso de zapatas al igual
que a todos los demás
componentes estructurales.

9. ESTRUCTURAS I
ZAPATAS
AISLADAS

10. ESTRUCTURAS I
La columna es el elemento estructural vertical empleado para
sostener la carga de la edificación. Es utilizado ampliamente en
arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir
espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el
peso de la construcción; es un elemento fundamental en el
esquema de una estructura y la adecuada selección de su
tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de
manera directa en su capacidad de carga. Para la columna se
indica las características que la definen así como el
comportamiento para definir los aspectos a tomar en cuenta en
el diseño de las columnas de madera, acero y concreto
armado.
INTRODUCCION

11. ESTRUCTURAS ICOLUMNAS DE CONCRETO ARMADO
Las columnas de concreto armado pueden ser de tres tipos que
son:
− Elemento reforzados con barras longitudinales y zunchos
− Elementos reforzados con barras longitudinales y estribos
− Elementos reforzados con tubos de acero estructural, con o
sin barras longitudinales, además de
diferentes tipos de refuerzo transversal
Para las columnas de concreto armado, la cuantía de acero4
oscila entre 1 y 8% con un mínimo de 4 barras
longitudinales

12. ESTRUCTURAS I
Existen dos tipos de métodos para predimensionar las
columnas de concreto armado, el primero es una
aproximación, ya que se basa en la carga axial únicamente,
debido a que esta carga es fácil de obtener por
métodos aproximados para cálculos preliminares de
pórticos.
El segundo método es más preciso y está basado en
la carga axial y el momento flector conocido, valores que
son los necesarios para diseñar una columna.
METODOS PARA PREDIMENSIONAR
Conocido Pu Existen una gran variedad de fórmulas para predimensionar
columnas con Pu conocido, solo se presenta dos tipos. Método sugerido
por Nilson y Winter
Las dimensiones de las columnas se controlan principalmente por
cargas axiales, aunque la presencia de momento incrementa el área
necesaria. Para columnas interiores, donde el incremento de
momento no es apreciable un aumento del 10% puede ser suficiente,
mientras que para columnas exteriores un incremento del 50% del
área sería apropiado (Nilson y Winter, 1994).

13. ESTRUCTURAS I

14. ESTRUCTURAS I

15. ESTRUCTURAS I
Las columnas se predimensionarán considerando
básicamente la carga por compresión, pues los
momentos de flexión son muy bajos, debido a un
adecuado número de placas en cada dirección y
porque las luces entre columnas son menores a 6 ó
7 m. Por lo tanto, para predimensionar las columnas
se considera como regla práctica usar un área total
tal que:
Si no se cumplen los criterios anteriores se busca una sección de área
mínima del orden de 1500 a 2000 cm². Para columnas sujetas a flexo
compresión que resistan fuerzas de sismo, el ancho mínimo debe ser 25
cm y la relación de dimensiones, lado corto a lado largo, debe ser por lo
menos 0.4. Para este edificio, las columnas se predimensionarán para
una resistencia de concreto de 210 kg/cm2 . Aplicando los criterios
anteriormente expuestos y habiendo hecho un metrado de cargas por
área tributaria aproximado considerando una carga unitaria
uniformemente distribuida de 1 ton/m2 , como carga de servicio,

16. ESTRUCTURAS I
Como se puede apreciar en el cuadro
anterior, en las columnas C5 y C6 las
cargas de servicio son bajas, entonces por
los criterios expuestos anteriormente se
procede a colocar columnas de áreas entre
1500 y 2000 cm². En la zona de
estacionamientos ( techo de sótano),
teniendo en cuenta que el ancho de las
vigas en la dirección Y-Y es 0.30 m, se
dimensionaron las columnas con un ancho

17. ESTRUCTURAS I
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)

18. ESTRUCTURAS I
 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
ANALISIS
ESTRUCTURAL

19. ESTRUCTURAS I

20. ESTRUCTURAS I
La regla práctica para determinar el espesor de la losa es
dividir la mayor longitud de luz libre entre 25. Este espesor
considera los 5 cm de concreto que se coloca por encima
del ladrillo más la altura del ladrillo. Al ser los ladrillos de
sección cuadrada de 30x30 cm con una altura variable de
12, 15, 20 y 25 cm, el espesor de losa a escoger queda
restringido a ciertos valores.
h>ln/25, h = 17, 20, 25 o 30 cm
Para los paños más importantes tenemos lo siguiente:
En concordancia con los criterios mencionados tendríamos que usar
17 cm, pero se escogió un peralte de 20 cm, para mejorar los
aspectos de sonido puedan colocarse las instalaciones de desague.
Además con un aligerado de 20 cm, ya no se verificó deflexiones
porque corresponde a un peralte mínimo según la norma E-060.

21. ESTRUCTURAS I
Son cimentaciones que se usan para recibir a los muros de
concreto armado
que existen en una edificación.
Dependiendo del ancho del cimiento que se obtenga en el cálculo
se podrá tomar la
decisión de hacer un cimiento de concreto ciclópeo, de concreto
simple o de concreto
armado. Se pueden presentar tres casos, los cuales son:
• Cuando el ancho “b” es muy pequeño, los volados serán
pequeños por consiguiente es probable que no haya posibilidad
de tener una falla por corte.
• Además el volado es tan pequeño que el esfuerzo de flexión
IMc será muy pequeño y seguramente casi despreciable.
• Si el ancho “b” es un poco más grande puede suceder que no se
necesite acero de refuerzo por flexión pero que sí se necesite
un concreto de una determinada resistencia para asegurar un
cortante y un tracción resistentes que satisfagan los
requerimientos de las fuerzas actuantes.
• Finalmente puede suceder que el ancho “b” sea importante, los
voladossignificativos y entonces se requiera acero de refuerzo
por flexión.

22. ESTRUCTURAS I
Como se ha mencionado con anterioridad,
el diseño del cimiento corrido se realiza
considerando las cargas actuantes en
servicio. Dichas cargas fueron obtenidas del
análisis sísmico realizado con la ayuda del
programa computacional ETABS, en base a
un espectro de aceleraciones.
Se consideraron las siguientes
combinaciones de carga para el diseño del
cimiento
corrido:
• 1CM + 1CV
• 1CM + 1CV ± 0.915SPEC
• 1CM ± 0.915SPEC
• 1CM + 1CV ± 0.878SPEC
• 1CM ± 0.878SPEC

23. ESTRUCTURAS I

24. ESTRUCTURAS I
PROCESO DE CONSTRUCCION