Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educacion
Superior
Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño".
Catedra: Estructuras v
PREDIMENSIONADO DE
ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
Profesor:
Hector Marquez.
Elaborado por:
Karina Hernández 19.674.999
INTRODUCCIÓN
Para la realizacion de este proyecto estructural, inicialmente se
llevo a cabo el diseño una vivienda unifamiliar de dos niveles,
respectivamente, en la proyeccion de la vivienda se desarrollaron los
planos pertinentes a las plantas de distrubución, fachadas, plano de
ejes estructurales, pórticos, e isomtría estrutural, que servirian de
base para lograr los cálculos correspondientes a dicho proyecto.
El objetivo de la siguiente memoria de cálculo, es describir los
lineamientos generales que se adoptaron para el analisis y diseño de
los elementos estructurales de la construccion. Se considera la
informacion presentada, y propuesta por el tutor, como suficiente para
conocer los conceptos generales y criterios que rigieron la bajada de
cargas y dimensionamiento estructurales.
LA PROPUESTA FUE LA SIGUIENTE:
En el trabajo anterior, como lo menciono en la introducción se desarrolló el diseño
de la vivienda unifamiliar, obteniendo la siguiente planimetría.
PREDIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DE LA VIVIENDA:
COLUMNAS
COLUMNA ÁREA
TRIBUTARIA
CARGA AXIAL AREA DE
CONCRETO
SECCIÓN CATEGORIA
A1 6m/2 x 6m/2 =
9m2
1000 x 9 x 2= 18000
Kg/m2
18000/0,20 x
240= 375cm2
20x20 Cm ESQUINERA
A4 =ATR que A1 =P que A1 =AC que A1 20x20 Cm ESQUINERA
E1 4m/2 x 6m/2=
6m2
1000 x 6m x 2 =
12000 kg/m2
12000/ 0.20 x
240 = 250cm2
15x15 Cm ESQUINERA
E4 =ATR que E1 = P que E1 =AC que E1 15x15 Cm ESQUINERA
Datos:
Carga en el área tributaria: 1000k/m2 (para viviendas, incluido el peso de vigas y columnas).
Carga total de la columna: P x ATR x N
N: pisos soportados. (en este caso 2) .
240 k/cm2 , área de concreto armado.
AC= P / 0.20 x Fc (para columna esquinera).
Por criterios de homogeneidad en las secciones de las
columnas, y la búsquedad de una distribución igualitaria de las
cargas, se utilizará la seccion mayor correspondiente a
20x20cm, asumiendo con esta medida todas las columnas
esquineras.
A continuacion el dimensionado de las columnas de borde.
COLUMNA ÁREA TRIBUTARIA CARGA AXIAL ÁREA DE
CONCRETO
SECCIÓN CATEGORIA
B1 6m/2 x 6m+3m/2 =
13.5m2
1000 x 13.5 x 2=
27000 kg/m2
27000/0.25 x 240=
450 Cm2
22x22Cm BORDE
C1 =ATR que B1 = P que B1 = AC que B1 22x22Cm BORDE
D1 6m/2 x 6m+4m/2=
15m2
1000 x 15 x 2 =
30000
30000/0,25 x240=
500 Cm2
22x22Cm BORDE
A2 6m/2 x 6m+5m/2=
16.5m2
1000 x 16.5x2 =
33.000 kg/m2
33000/0.25 x 240
=550 Cm2
25x25Cm BORDE
E2 4m/2 x 6m+5m/2=
11m2.
1000 x 11 x 2 =
22000 kg/m2.
22000/0.25 x 240=
366.66 Cm2
20x20 Cm BORDE
A3 = ATR que A2 = P que A2 = AC que A2 25x25 Cm BORDE
E3 =ATR que E2 = P que E2 = AC que E2 20x20 Cm BORDE
B4 = ATR que B1 = P que B1 = AC que B1 22x22 Cm BORDE
C4 =ATR que B1 = P que B1 =AC que B1 22X22 Cm BORDE
D4 = ATR que D1 =p que D1 = AC que D1 22x22 Cm BORDE
DATOS: todos los anteriores, añadiendo.
AC= P/ 0,25 X 240 K/Cm2, para columnas de borde.
Luego de calcular una a una las dimensiones de las
columnas de borde, se obtuvieron 3 medidas diferentes,
20x20, 22x22 y 25 x 25Cm.
Al igual que en el caso anterior de las columnas
esquineras, se tomará la seccion mayor, para lograr la
igualdad de esfuerzos entre las columnas, por lo tanto la
dimension de todas las columnas de borde será de
25x25Cm.
A continuacion el dimensionado de las columnas
Centrales.
COLUMNA ÁREA TRIBUTARIA CARGA AXIAL ÁREA DE
CONCRETO
SECCIÓN CATEGORIA
B2 6m+3m/2 x 6m+5m/2
= 24,75m2
1000 x 24,75 x 2=
49.500 Kg/m2
49.500/ 0,28 x
240 =736.600Cm2
30x30 Cm CENTRAL
C2 = ATR B2 = P B2 =AC B2 30x30 Cm CENTRAL
D2 6m+4m/2 x 6m+5m/2
=27.5 m2
1000 x 27,5 x 2
= 55000Kg/m2
55000/ 0,28 x 240
= 818,45 Cm2.
30x30 Cm CENTRAL
B3 = ATR que B2 = P que B2 = AC que B2 30x30 Cm CENTRAL
C3 = ATR que C2 = P que C2 = AC que C2 30x30 Cm CENTRAL
D3 = ATR que D2 = P que D2 = AC que D2 30x30 Cm CENTRAL
DATOS: Todos los anteriores, añadiendo que;
AC= P/ 0,28 X 240KG /Cm2. (Para columnas centrales)
En este caso, no existe mucha diferencia entre las áreas tributarias de las columnas por lo cual, sus resultados en
dimension fueron practicamente iguales.
En consideracion de los costos, se podrian usar las
secciones de áreas de las columnas en sus minimas
expresiones, sin embargo tambien es completamente válido
optar por el uso de las secciones mayores de cada familia
de columnas, esquinera, de borde y centrales; como se ha
determinado tambien en esta memoria de cálculo, con el
fin de evitar el manejo de diversas secciones que puedan
hacer engorroso el trabajo en la obra. Por lo tanto es
necesario otorgar a los elementos estructurales
dimensiones manejables, y que soporten las cargas las
cuales estan destinados a recibir.
PREDIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DE LA VIVIENDA:
VIGAS
EJE DE
VIGA
ANCHO TRIBUTARIO CARGA SOBRE LA VIGA MOMENTO DE
EMPOTRAMIENTO
MOMENTO DE
DISEÑO
DIMENSIONES
A AT= 6m/2 =3m Qv= 800k/m2x(3+1)=
3200Kg/m2
ME= 3200 x 6"2/12 =
9600 kg/m2.
d=Raiz(9600/17.7
x30) =42,51cm
B=30
h= 45cm.
B AT = 6m+3m/2 = 4.5m Qv=800k/m2x(4.5+1)
= 4.400 kg/m2
ME= 4400x6"2/12=
13.200kg/m2
d=Raiz
(13.200/17.7x30)
=49.85cm
B=30
h=50cm.
C =ATque B =Qv que B = ME que B =d que B B=30
h= 50Cm.
D 6m+4m/2= 5m. Qv=800x(5+1)
= 4800kg/m2
ME= 4800x6"2/12=
14.400kg/m2.
d=Raiz(14.400/17.
7x30) = 52.07cm.
B=30
h=53cm.
E 4m/2= 2m. Qv= 800x(2+1)
= 2400kg/m2
ME=2400x6"2/12=
7200kg/m2.
d=Raiz(7200/17.7
x30)= 36.82cm
B=30
h=40cm.
DATOS:
• Repartición de las cargas de la losa a las vigas segun el ancho tributario.
• Para viviendas la carga en la losa será de 800kg/m2, y la carga de peso propio y pared de 800kg/m2.
• El momento de diseño de la viga es igual al momento de empotramiento.
• Las dimensiones se determinaran por los métodos ordinarios de diseño de vigas.
• En concreto armado es corriente usar los valores del ancho B entre 20 y 50cm.
• R= 17.7 kg/cm2.
EJE DE
VIGA
ANCHO TRIBUTARIO CARGA SOBRE LA
VIGA
MOMENTO DE
EMPOTRAMIENTO
MOMENTO DE
DISEÑO
DIMENSIONES
1 = AT que la viga A =Qv que la viga A = ME que la viga A = d que la viga A B=30
h= 45cm.
2 6m+5m/2= 5.5m Qv=800x(5.5+1)=
5.200kg/m2.
ME= 5200x 6"2/12=
15.600 kg/m2.
d=Raiz(15.600/
17.7x30)=54.20cm
.
B=30
h=60cm.
3 = AT que la viga 2 =Qv que la viga 2 = ME que la viga 2 = ME que la viga 2 B=30
h=60cm.
4 = AT que la viga A =Qv que la viga A = ME que la viga A = ME que la viga A B=30
h= 45cm.
A partir de las tablas realizadas, se pueden observar
fuertes diferencias entre las dimensiones que
resultaron de los cálculos para cada viga. Las medidas
de las vigas oxilan entre los 30x40cm, hasta los 30x60
cm derivados de las areas tributarias mas amplias.
Por ende, se determina el uso de la mayor seccion,
de 30x60cm para que la losa descanse en vigas parejas.
Respecto a la seleccion del tipo de losa, se ha
seleccionado una losa nervada, cuya eleccion esta
relacionada con el espesor del entrepiso que es de
30cm , y la luz mas amplia del proyecto, que es de 6m.
Segun el diagrama siguiente.
PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

  • 1.
    Republica Bolivariana deVenezuela Ministerio del poder popular para la educacion Superior Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño". Catedra: Estructuras v PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Profesor: Hector Marquez. Elaborado por: Karina Hernández 19.674.999
  • 2.
    INTRODUCCIÓN Para la realizacionde este proyecto estructural, inicialmente se llevo a cabo el diseño una vivienda unifamiliar de dos niveles, respectivamente, en la proyeccion de la vivienda se desarrollaron los planos pertinentes a las plantas de distrubución, fachadas, plano de ejes estructurales, pórticos, e isomtría estrutural, que servirian de base para lograr los cálculos correspondientes a dicho proyecto. El objetivo de la siguiente memoria de cálculo, es describir los lineamientos generales que se adoptaron para el analisis y diseño de los elementos estructurales de la construccion. Se considera la informacion presentada, y propuesta por el tutor, como suficiente para conocer los conceptos generales y criterios que rigieron la bajada de cargas y dimensionamiento estructurales.
  • 3.
    LA PROPUESTA FUELA SIGUIENTE: En el trabajo anterior, como lo menciono en la introducción se desarrolló el diseño de la vivienda unifamiliar, obteniendo la siguiente planimetría.
  • 12.
    PREDIMENSIONADO DE LOSELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LA VIVIENDA: COLUMNAS
  • 13.
    COLUMNA ÁREA TRIBUTARIA CARGA AXIALAREA DE CONCRETO SECCIÓN CATEGORIA A1 6m/2 x 6m/2 = 9m2 1000 x 9 x 2= 18000 Kg/m2 18000/0,20 x 240= 375cm2 20x20 Cm ESQUINERA A4 =ATR que A1 =P que A1 =AC que A1 20x20 Cm ESQUINERA E1 4m/2 x 6m/2= 6m2 1000 x 6m x 2 = 12000 kg/m2 12000/ 0.20 x 240 = 250cm2 15x15 Cm ESQUINERA E4 =ATR que E1 = P que E1 =AC que E1 15x15 Cm ESQUINERA Datos: Carga en el área tributaria: 1000k/m2 (para viviendas, incluido el peso de vigas y columnas). Carga total de la columna: P x ATR x N N: pisos soportados. (en este caso 2) . 240 k/cm2 , área de concreto armado. AC= P / 0.20 x Fc (para columna esquinera).
  • 14.
    Por criterios dehomogeneidad en las secciones de las columnas, y la búsquedad de una distribución igualitaria de las cargas, se utilizará la seccion mayor correspondiente a 20x20cm, asumiendo con esta medida todas las columnas esquineras. A continuacion el dimensionado de las columnas de borde.
  • 15.
    COLUMNA ÁREA TRIBUTARIACARGA AXIAL ÁREA DE CONCRETO SECCIÓN CATEGORIA B1 6m/2 x 6m+3m/2 = 13.5m2 1000 x 13.5 x 2= 27000 kg/m2 27000/0.25 x 240= 450 Cm2 22x22Cm BORDE C1 =ATR que B1 = P que B1 = AC que B1 22x22Cm BORDE D1 6m/2 x 6m+4m/2= 15m2 1000 x 15 x 2 = 30000 30000/0,25 x240= 500 Cm2 22x22Cm BORDE A2 6m/2 x 6m+5m/2= 16.5m2 1000 x 16.5x2 = 33.000 kg/m2 33000/0.25 x 240 =550 Cm2 25x25Cm BORDE E2 4m/2 x 6m+5m/2= 11m2. 1000 x 11 x 2 = 22000 kg/m2. 22000/0.25 x 240= 366.66 Cm2 20x20 Cm BORDE A3 = ATR que A2 = P que A2 = AC que A2 25x25 Cm BORDE E3 =ATR que E2 = P que E2 = AC que E2 20x20 Cm BORDE B4 = ATR que B1 = P que B1 = AC que B1 22x22 Cm BORDE C4 =ATR que B1 = P que B1 =AC que B1 22X22 Cm BORDE D4 = ATR que D1 =p que D1 = AC que D1 22x22 Cm BORDE DATOS: todos los anteriores, añadiendo. AC= P/ 0,25 X 240 K/Cm2, para columnas de borde.
  • 16.
    Luego de calcularuna a una las dimensiones de las columnas de borde, se obtuvieron 3 medidas diferentes, 20x20, 22x22 y 25 x 25Cm. Al igual que en el caso anterior de las columnas esquineras, se tomará la seccion mayor, para lograr la igualdad de esfuerzos entre las columnas, por lo tanto la dimension de todas las columnas de borde será de 25x25Cm. A continuacion el dimensionado de las columnas Centrales.
  • 17.
    COLUMNA ÁREA TRIBUTARIACARGA AXIAL ÁREA DE CONCRETO SECCIÓN CATEGORIA B2 6m+3m/2 x 6m+5m/2 = 24,75m2 1000 x 24,75 x 2= 49.500 Kg/m2 49.500/ 0,28 x 240 =736.600Cm2 30x30 Cm CENTRAL C2 = ATR B2 = P B2 =AC B2 30x30 Cm CENTRAL D2 6m+4m/2 x 6m+5m/2 =27.5 m2 1000 x 27,5 x 2 = 55000Kg/m2 55000/ 0,28 x 240 = 818,45 Cm2. 30x30 Cm CENTRAL B3 = ATR que B2 = P que B2 = AC que B2 30x30 Cm CENTRAL C3 = ATR que C2 = P que C2 = AC que C2 30x30 Cm CENTRAL D3 = ATR que D2 = P que D2 = AC que D2 30x30 Cm CENTRAL DATOS: Todos los anteriores, añadiendo que; AC= P/ 0,28 X 240KG /Cm2. (Para columnas centrales) En este caso, no existe mucha diferencia entre las áreas tributarias de las columnas por lo cual, sus resultados en dimension fueron practicamente iguales.
  • 18.
    En consideracion delos costos, se podrian usar las secciones de áreas de las columnas en sus minimas expresiones, sin embargo tambien es completamente válido optar por el uso de las secciones mayores de cada familia de columnas, esquinera, de borde y centrales; como se ha determinado tambien en esta memoria de cálculo, con el fin de evitar el manejo de diversas secciones que puedan hacer engorroso el trabajo en la obra. Por lo tanto es necesario otorgar a los elementos estructurales dimensiones manejables, y que soporten las cargas las cuales estan destinados a recibir.
  • 19.
    PREDIMENSIONADO DE LOSELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LA VIVIENDA: VIGAS
  • 20.
    EJE DE VIGA ANCHO TRIBUTARIOCARGA SOBRE LA VIGA MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO MOMENTO DE DISEÑO DIMENSIONES A AT= 6m/2 =3m Qv= 800k/m2x(3+1)= 3200Kg/m2 ME= 3200 x 6"2/12 = 9600 kg/m2. d=Raiz(9600/17.7 x30) =42,51cm B=30 h= 45cm. B AT = 6m+3m/2 = 4.5m Qv=800k/m2x(4.5+1) = 4.400 kg/m2 ME= 4400x6"2/12= 13.200kg/m2 d=Raiz (13.200/17.7x30) =49.85cm B=30 h=50cm. C =ATque B =Qv que B = ME que B =d que B B=30 h= 50Cm. D 6m+4m/2= 5m. Qv=800x(5+1) = 4800kg/m2 ME= 4800x6"2/12= 14.400kg/m2. d=Raiz(14.400/17. 7x30) = 52.07cm. B=30 h=53cm. E 4m/2= 2m. Qv= 800x(2+1) = 2400kg/m2 ME=2400x6"2/12= 7200kg/m2. d=Raiz(7200/17.7 x30)= 36.82cm B=30 h=40cm. DATOS: • Repartición de las cargas de la losa a las vigas segun el ancho tributario. • Para viviendas la carga en la losa será de 800kg/m2, y la carga de peso propio y pared de 800kg/m2. • El momento de diseño de la viga es igual al momento de empotramiento. • Las dimensiones se determinaran por los métodos ordinarios de diseño de vigas. • En concreto armado es corriente usar los valores del ancho B entre 20 y 50cm. • R= 17.7 kg/cm2.
  • 21.
    EJE DE VIGA ANCHO TRIBUTARIOCARGA SOBRE LA VIGA MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO MOMENTO DE DISEÑO DIMENSIONES 1 = AT que la viga A =Qv que la viga A = ME que la viga A = d que la viga A B=30 h= 45cm. 2 6m+5m/2= 5.5m Qv=800x(5.5+1)= 5.200kg/m2. ME= 5200x 6"2/12= 15.600 kg/m2. d=Raiz(15.600/ 17.7x30)=54.20cm . B=30 h=60cm. 3 = AT que la viga 2 =Qv que la viga 2 = ME que la viga 2 = ME que la viga 2 B=30 h=60cm. 4 = AT que la viga A =Qv que la viga A = ME que la viga A = ME que la viga A B=30 h= 45cm.
  • 22.
    A partir delas tablas realizadas, se pueden observar fuertes diferencias entre las dimensiones que resultaron de los cálculos para cada viga. Las medidas de las vigas oxilan entre los 30x40cm, hasta los 30x60 cm derivados de las areas tributarias mas amplias. Por ende, se determina el uso de la mayor seccion, de 30x60cm para que la losa descanse en vigas parejas. Respecto a la seleccion del tipo de losa, se ha seleccionado una losa nervada, cuya eleccion esta relacionada con el espesor del entrepiso que es de 30cm , y la luz mas amplia del proyecto, que es de 6m. Segun el diagrama siguiente.