Este documento describe el predimensionamiento estructural de una vivienda económica de 4 pisos en Huamanguilla, Ayacucho. La vivienda tendrá un área bruta de 180m2, con 2 departamentos de 63m2 cada uno por piso. Los muros serán de albañilería de ladrillo tipo V con mortero 1:4 y las losas y vigas serán de concreto reforzado. El predimensionamiento incluye el cálculo preliminar de los espesores de losas, vigas y muros para cumplir con los requ

1. FACULTADDEARQUITECTURAY
URBANISMO
UNIVERSIDADPRIVADADE
TACNA
FAUUPT
DOCENTE:JORGE FARAH BERRIOS
MANZUR
Ingeniero Civil - CIP 61273
ALUMNO:JUAN CARLOS ALANOCA CUTIPA

2. 1. DESCRIPCION DEL PROYECTO
a) CARACTERISTICAS GENERALES
UBICACIÓN DEL PROYECTO
DEPARTAMENTO
PROVINCIA
DISTRITO
: AYACUCHO
: HUANTA
: HUAMANGUILLA
SUELO DE CIMENTACION
Arena gravosa con contenido de limo y arcilla
b) CARACTERISTICAS ARQUITECTONICAS
Número de pisos
Área bruta
Área libre
Área construida
Altura de entrepiso
Uso
: 4
: 180m2
: 30% del área bruta = 54m2
: 126m2
: 2.40m
: vivienda multifamiliar, 2 departamentos (63m2
c/u) por piso.
c) CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
Tipo de estructura
Sistema de techado
Escalera
Peralte de vigas soleras
Peralte de vigas dinteles
: Albañileria confinada
: Losa solida
: 2 tramos por cada nivel
: 12cm
: 30cm
d) DISTRIBUCION ARQUITECTONICA Y ESTRUCTURACION
La estructura de la edificación comprende de cimenntacion o subestructura, muros de
albañilería y losas o techos de concreto armado
Los muros están distribuidos en las 2 direcciones ortogonales principales de la edificación y
unidos por los entrepisos y el techo de concreto armado. En este sistema estructural las
cargas de gravedad son resistidas por los muros portantes que además de su peso propio
soportan el peso de las losas de techo. Igualmente las fuerzas horizontales que se generan
por sismo son resistidos por estos muros.
e) MATERIALES DE CONSTRUCCION
Se utilizaran ladrillos kk D industrial tipo IV o V y el mortero empleado tendrán la
proporción de 1:4, la resistencia a compresión de las pilas de muro es de f’m=65kg/cm2
, el
concreto a utilizar tendrá una resistencia mínima de f’c=175kg/cm2

3. PREDIMENCIONAMIENTO
ESTRUCTURAS I
SEMESTRE ACADEMICO
2015-II
UPT
2016
TEMA:PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE UNA VIVIENDA
ECONOMICA
ESTRUCTURAS I 2016-I
ALUMNO
ALANOCA CUTIPA JUAN CARLOS
CATEDRA:
ARQ.JORGE FARAH BERRIOS MANZUR
FECHA;
MAYO del 2016
LAMINA Nº
01
Para el predimensionamiento se usaran
criterios señalados en el reglamento de
concreto,asi como
en la norma de albañilería,además de
recomendaciones de textos de concreto
armado.
PREDIMENSIONAMINETO DE LA LOSA ALIGERADA
Segun el reglamento peruano de concreto
armado,respecto a peraltes minimos para no verificar
deflexiones dice:En las losas aligeradas continuas
conformadas por viguetas de 10 cm. de
ancho,bloques de ladrillo de 30 cm. de ancho y losa
superior de 5 cm. con sobrecargas menores a 300
kg/mEscriba aquí la ecuación. y luces menores
de 7.5 m.,se cumple que:
h≥ 𝑙/25
donde 𝑙 :luz libre
La losa se armara en la dirección de menor longitud
entre los apoyos.
Para sobrecargas normales del orden maximo de 300 a 350 kilos por metro
cuadrado,el peralte de las losas aligeradas podran ser dimensionadas
considerando los siguientes criterios:
h=17 cm. para luces menores de 4 m.
h=20 cm. para luces comprendidas entre 4 y 5.5 m.
h=25 cm. para luces comprendidas entre 5 y 6.5 m.
h=30 cm. para luces comprendidas entre 6 y 7.5 m.
Se debe entender que “h” expresa la altura o espesor total de la losa
aligerada y por tanto incluye los 5 cm. de losa superior y el espesor del ladrillo
de techo;los ladrillos seran de 12,15,20 y 25 cm. Respectivamente.
En nuestro caso la mayor luz que se presenta es menor que 4 m. lo que
recomienda h=17 cm.
BASE TEORICA

4. PREDIMENSIONAMINETO DE ELEMENTOS DE
REFUERZO HORIZONTALES Y VERTICALES
PARA LOS MUROS
Los elementos de refuerzo tendran un espesor minimo
igual al del muro bruto o del techo según corresponda
y su sección(en cm2)no sera menor que el valor dado
por la expresión:
Ac=
0.9 𝑉
√𝑓′ 𝑐
≥ 20 𝑡
Donde:
V =Fuerza cortante en el paño confinado(kg)
F’c=Resistencia del concreto de confinamiento(kg/cm2)
T = Eespesor efectivo del muro(cm.)
Inicialmente y para determinar los espesores de los
muros no se necesita definir el area de concreto de los
elementos de confinamineto,pero si las definiremos
luego de obtener la fuerza cortante en cada paño de
los muros y haber verificado el espesor de estos.
También debemos considerar que la distancia maxima
centro a centro( 𝑙 )entre elementos de refuerzos
verticales sea 2 veces la distancia libre entre elementos
horizontales(h),lo cual nos determinara que algunos
muros tengan uno o mas paños confinados.
PREDIMENSIONAMINETO DE LOS MUROS
PORTANTES
CONSIDERACIONES:
Como debemos procurar que el peso de la edificacion sea el minimo
posible para aminorar las fuerzas de inercia originadas por el
sismo,se considerara que inicialmente todos los muros son de
albañileria y son de espesor:e=15 cm,verificando que este espesor
asumido cumpla con el espesor minimo reglamentado en el capitulo
E-3 de la NORMA DE ALBAÑILERIA.
Veamos: t=
ℎ
26
En nuestro caso T=
2.40
26
=9.04 cm
Luego t=14 cm cumple con el espesor efectivo minimo.
Pero conforme vayamos avanzando en el calculo de esfuerzos
producidos en los muros se definirá la necesidad de aumentar el
espesor de estos si asi lo requiere el diseño.
El espesor se ira decidiendo verificando primero que la seccion del
muro es adecuada para resistir los esfuerzos por carga vertical
axial y despues los esfuerzos por corte producidos por el sismo.

5. COMENTARIOS
Los muros deben tener una densidad adecuada en las
dos direcciones y en nuestro caso se cumplen
aproximadamente dicha condición.En vista del equilibrio
aproximado de longitudes de los muros
existentes,seguramente seran suficientes para tener una
resistencia adecuada y lo mas probable será que no
tengamos que recurrir a muros de concreto
armado(placas).
A pesar de esto,la desición de cambiar muros de
albañileria a muros de concreto armado la tomaremos en
el caso de necesitarse,luego del analisis por el corte del
predimensionamiento.
En este punto seria comveniente hacer una verificación
de la densidad minima de muros en cada dirección del
edificio ,al respeccto no hay nada reglamentado pero se
cuenta con las siguientes recomendaciones:
a) La longitud total minima de muros,expresada en
metros lineales en cada dirección sera igual a:
L=0.042xAxN
Donde: A= Area en planta en m2
N= Número de pisos
(∅) La fórmula ha sido determinada para muros de 12
cm. de espesor.
b) Para cumplir con la densidad minima de muros en cada
direccion debe ocurrior que:Escriba aquí la ecuación.
A /A >N/150m p
Donde:
A =Area total de muros en c/dirección(m2)
A =Area en planta(m2)
N =Número de pisos
m
p

6. Aplicando las recomendaciones anteriores a nuestro
edificio(todos los muros de 14 cm de espesor
efectivo)tenemos que en cada dirección debe haber
como minimo:
a) En cada dirección debe haber como minimo:
L=0.042 x A x N
L=0.042 x 226.64x4=38.08 m
b) A /A >N/150m p
Dirección X:
53.90𝑥0.14
226.64
>
4
150
0.0333>0.0267 ok
Dirección Y:
58.35𝑥0.14
226.64
>
4
150
0.036>0.0267 ok
ESPECIFICACIONES SOBRE EL TIPO DE ALBAÑILERIA
A) LA UNIDAD DE LADRILLO.
La norma de albañileria (E-070) clasifica las unidades de
ladrillo de arcilla en cinco tipos,como se observa en su
articulo 3.6,en función de la variación de sus dimensiones
y de su resistencia a la compresión f’ .
Esta clasificación es importante,porque cuando no se
hacen ensayos de prismas de prueba,la resistencia a la
compresión de albañileria clasifica normalmente como tipo
II cuando el ladrillo es artesanal,y como tipo IV ó V cuando
el ladrillo es hecho en maquina.
En el presente trabajo tratandoce de una edificación para
vivienda de 4 pisos y al usar muros de espesor efectivo 14
cm,es necesario utilizar ladrillos de buena calidad y es por
esta razon que se ha decidido por el tipo V y mortero P1 ó
P1-C.
b

7. Morteros con cal(CC):1.8+0.18f ≤ 3.3 kg/cm
Morteros sin cal(SC):1.2+0.18f ≤ 2.7 kg/cm
B) ESFUERZOS ADMISIBLES:
Siguiendo la norma E-070(tabla n 4 y articulo 12.2),obtenemos:
a) f’ =55 kg7cm f’ =180kg/cm
b) Uno de los esfuerzos determinantes del comportamiento de la
albañileria de cualquier tipo,es la capacidad de resistir esfuerzos
cortantes.La norma peruana establece los esfuerzos admisibles de
corte (V )para la albañileria confinada en:
m
2
m
2
m
2
d
2
d
Se observa que la norma relaciona la resistencia al corte solo con el
tipo de mortero empleado y no con la calidad de las unidades de
albañilería.De acuerdo con las investigaciones realizadas en
nuestro país,se establece que la resistevcia al esfuerzo cortante de
los muros esta afectada por el tipo de ladrillo mas que por la calidad
de mortero empleado.
c) Fa=0.20f’m 1 − ℎ
35𝑡
2
para h=2.40 m, t=0.14 m
Fa=8.36 kg/cm
2
d) Fm=0.40 f’m Fm=22 kg/cm2
e) Em=500 f’m Em=27,500 kg/cm2 2
f) Ev=0.40 Em Ev=11,000 kg/cm2 2

8. Donde:
F’m = Resistencia a la compresión de la albañilería.
Fa = Esfuerzo admisible por carga vertical.
t = Espesor efectivo del muro.
h = altura del muro.
Fm = Esfuerzo admisible de compresion por flexion
Vm = Esfuerzo admisible por corte.
Ev = Modulo de rigidez.
fd = Esfuerzo de compresion causado por las cargas
muertas actuantes sobre el muro en kg/cm
Em = Modulo de elasticidad.
2
PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERA
Siguiendo las recomendaciones del R.N.E.,para longitudes de
escaleras menores a 4.00 m se tiene un espesor de garganta
de 15 cm.
Asimismo especifica que las dimensiones de los pasos(p) y
contrapasos(cp)deben regirse por la formula:
2 cp + p =0.60 a 0.64 m.,donde el paso tendra 0.25 m.minimo
y el contrapaso tendra 0.175 m. maximo y 0.15 m. minimo.
En nuestro caso tenemos que:
• Pasos =0.25 m.
• Contrapasos=0.171 m.

9. Refuerzo de un
elememento
horizontal de
concreto armado
Vigueta de
concreto armado
Losa de CA
Ladrillo para techo
Ladrillo de Arcilla
Dintel
Refuerzo de un
elemento vertical
de concreto
armado.
Mortero
Panel de albañileríaEstribo
Junta Horizontal
Borde
Vertical
Endentado Junta Vertical
Sobrecimiento
Cimiento
Si las condiciones de suelo no son buenas,
tales como arena suave o suelo flexible,
el sobrecimiento debe tener
refuerzo mínimo.

10. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES - VIGAS
PREDIMENCIONAMIENTO
Pre dimensionamiento de la Viga: para su análisis se tendrá en cuenta
la
luz libre, la luz entre viga y tendremos la sobre carga que soportara.

Teniendo en cuenta estos parámetros se
calcula:
Recomendaciones del ACI 318-02, b ≥ 0.25
m
Pre dimensionamiento en el eje Y-Y
VIGA V Y-Y 101
Redondeando
Ancho Tributario "B"
Redondeando
USAR VIGA V Y-Y 101 (0.30X0.55)
b = 0.29 m
b = 0.30 m
L1 = 5.80 m
L2 = 5.80 m
h = 0.53 m
h = 0.55 m
Luz = 5.80 m
usos oficinas y
departamentos
garajes y
tiendas
Depósitos
sobrecarga 250 500 1000
altura total L/11 L/10 L/8

11. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:
H = LUZ LIBRE
12
ANCHO TRIBUTARIOB =
20
f´c = 210 Kg/cm2
FY = 4200 Kg/cm2
H: Peralte de Viga
B: Ancho de Viga




4
BLOQUE 01-PRIMER PISO
BLOQUE 01-SEGUNDO PISO
AnchoTribut
ario
EJE VIGA LUZ LIBRE Wu(Kg/m2) H H (USAR)
ANCHO
B(M) B (USAR) H (USAR) B (USAR)
VS-101 4.00 478.00 0.22 0.25 2.70 0.14 0.25 0.25 0.25
VS-102 2.90 478.00 0.16 0.25 2.70 0.14 0.25 0.25 0.25
VS-103 4.00 478.00 0.22 0.25 4.87 0.24 0.25 0.25 0.25
VS-104 2.50 478.00 0.14 0.25 4.87 0.24 0.25 0.25 0.25
VS-105 4.00 478.00 0.22 0.25 4.00 0.20 0.25 0.25 0.25
VS-106 2.10 478.00 0.11 0.25 4.00 0.20 0.25 0.25 0.25
VS-107 3.50 478.00 0.19 0.25 1.60 0.08 0.25 0.25 0.25
VP-101 5.16 898.00 0.39 0.40 2.13 0.11 0.25 0.40 0.25
VP-102 4.08 898.00 0.31 0.35 3.47 0.17 0.25 0.35 0.25
VP-103 6.32 898.00 0.47 0.50 2.13 0.11 0.25 0.50 0.25
EJE VIGA LUZ LIBRE Wu(Kg/m2) H H (USAR) TRIBUTA B(M) B (USAR) H (USAR) B (USAR)
VS-101 4.00 818.00 0.29 0.30 2.70 0.14 0.25 0.30 0.25
VS-102 2.90 818.00 0.21 0.25 2.70 0.14 0.25 0.25 0.25
VS-103 4.00 818.00 0.29 0.30 4.87 0.24 0.25 0.30 0.25
VS-104 2.50 818.00 0.18 0.25 4.87 0.24 0.25 0.25 0.25
VS-105 4.00 818.00 0.29 0.30 4.00 0.20 0.25 0.30 0.25
VS-106 2.10 818.00 0.15 0.25 3.50 0.18 0.25 0.25 0.25
VS-107 3.50 818.00 0.25 0.30 1.60 0.08 0.25 0.30 0.25
VP-101 5.16 1238.00 0.45 0.50 2.13 0.11 0.25 0.50 0.25
VP-102 4.08 1238.00 0.36 0.40 3.47 0.17 0.25 0.40 0.25
VP-103 6.32 1238.00 0.56 0.60 2.13 0.11 0.25 0.60 0.25
VP-104 5.16 1238.00 0.45 0.50 3.47 0.17 0.25 0.50 0.25
VP-105 4.08 1238.00 0.36 0.40 2.57 0.13 0.25 0.40 0.25
VP-106 6.80 1238.00 0.60 0.60 2.57 0.13 0.25 0.60 0.25
VP-107 5.12 1238.00 0.45 0.50 3.57 0.18 0.25 0.50 0.25
VP-108 4.10 1238.00 0.36 0.40 4.57 0.23 0.25 0.40 0.25
h 
Ln
 
 wu 
Wu = 1.40 CM + 1.70 CV
WL Sobrecarga = 100 Kg/m2 TECHO
300 Kg/m2 HABITACIONES
400 Kg/m2 VOLADO-PASADIZO
WD Peso aligerado = 300 Kg/m2 - Kg/m2
WD Peso acabado = 100 Kg/m2 100 Kg/m2
WD Tabiqueria = 120 Kg/m2 120 Kg/m2
VP VS
WD Carga Muerta 520 Kg/m2 220 Kg/m2
Luz Libre
f´ c Fy
h
As
b

12. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:
H = LUZ LIBRE
12
ANCHO TRIBUTARIOB =
20
f´c = 210 Kg/cm2
FY = 4200 Kg/cm2
H: Peralte de Viga
B: Ancho de Viga




4
AnchoTribut
ario
VP-104 5.16 898.00 0.39 0.40 3.47 0.17 0.25 0.40 0.25
VP-105 4.08 898.00 0.31 0.35 2.57 0.13 0.25 0.35 0.25
VP-106 6.80 898.00 0.51 0.55 2.57 0.13 0.25 0.55 0.25
VP-107 5.12 898.00 0.38 0.40 3.57 0.18 0.25 0.40 0.25
VP-108 4.10 898.00 0.31 0.35 4.57 0.23 0.25 0.35 0.25
h 
Ln
 
 wu 
Wu = 1.40 CM + 1.70 CV
WL Sobrecarga = 100 Kg/m2 TECHO
300 Kg/m2 HABITACIONES
400 Kg/m2 VOLADO-PASADIZO
WD Peso aligerado = 300 Kg/m2 - Kg/m2
WD Peso acabado = 100 Kg/m2 100 Kg/m2
WD Tabiqueria = 120 Kg/m2 120 Kg/m2
VP VS
WD Carga Muerta 520 Kg/m2 220 Kg/m2
Luz Libre
f´ c Fy
h
As
b

13. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES - LOSAS
Pre dimensionamiento de la Losa Aligerada: 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 sgt formula:
Datos:
RedondeandoLuz = 3.50 m
h = 0.18 m
h = 0.20 m
= 0 2
= 0 2
= 0 2
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA
* Para predimensionar el (h) de las losas aligeradas armadas en un sentido se siguio la Norma E-060 de Concreto Armado, donde se menciona que
para prescindir de la verificacion de deflexiones, cuando actuan sobrecargas menores a 300 Kg/m2 se puede utilizar la relacion siguiente: H >= L/25
Para el análisis se tomara la longitud mayor (Luz) de acuerdo al sentido de la vigueta.
BLOQUE: AULAS.
H = LUZ LUZ = 4.10
25.00
h
0 m
H = 0.16 m e = 0.05 m
H = 0.20 m h = 0.15 m
BLOQUE: SERVICIO HIGIENICO
H = LUZ LUZ = 3.65
25.00
h
0 m
H = 0.15 m e = 0.05 m
H = 0.20 m h = 0.15 m
BLOQUE: CAJA DE ESCALERAS
H = LUZ LUZ = 4.05
25.00
h
0 m
H = 0.16 m e = 0.05 m
H = 0.20 m h = 0.15 m
e
H
.
e
H
.
e
H
.
Se redondeará a 0.20 m, por motivo destandarización y procesos constructivos.
0.05
0.15
LOSAS ALIGERADAS

14. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES -
COLUMNAS
 Pre dimensionamiento de Columnas:Según la discusión de algunos
resultados de investigación en Japón debido al sismo de TOKACHI
1968,
donde colapsaron muchas columnas por:
o Fuerza cortante
o Deficiencia en el anclaje del acero en las vigas
o Deficiencia en los empalmes del acero en las
o columnas.
o Por aplastamiento
COLUMNAS

15. Para lo cual se aplica la siguiente
expresión
GENERALIDADES
Tipos de Columnas:
C1 =
C2 =
C3 =
C4 =
Columna central
Columnaextrema de un pórtico interior principal
Columnaextrema de un póritco interior secundario
Columnade esquina
Formula Para el Dimensionamientode Columnas:
Donde: D
b
P
f'c
n
:
:
:
:
:
Dimensión de la sección en la dirección del análisis sísmico de la columna
La otra dimensiónde la sección de la columna
Carga Total que soporta la columna (Acorde a la Tabla Nº 01)
Resistencia del Concretoa la compresiónsimple
Coeficientesismico, que depende del tipo de columna (ver tabla Nº 01)
SEGÚN ENSAYOS EXPERIMENTALES EN JAPÓN - TABLA Nº 01
n = 0.30
n = 0.25
n = 0.25
n = 0.20
Donde:
Nota : Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisos
Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la columna
Carga Total Inclin. Sismo.
PG
P
:
:
Formulas para el Encontrar el PG. y WT, respectivamente:
Donde: WT
At
WD
WL
columna
:
:
:
:
Peso Total
Area Tributariade la columna
Carga Permanente(muerta)
Carga Libre (viva)
Pre dimensionamiento
la
C-01, los demás cálculos se
muestran
en la hoja de calculo. Anexadas en la hoja de
calculo
WT = WD + WL
PG = WT*At
TIPO DE COLUMNA UBICACIÓN PESO "P"
Tipo C1, para los
Para los Primeros Pisos
ColumnaInterior
P = 1.10 PG.
Tipo C1, para los
Para los 4 ultimos pisos superiores
ColumnaInterior
P = 1.10 PG.
Tipo C2 y C3
ColumnasExtremas
de Porticos Interiores
P = 1.25 PG.
Tipo C4 Columnade Esquina
P = 1.50 PG.
bD = P
n*f'c
Donde:
Nota :
PG
P
Se considera primeros pisos a los restantes de los ultimos 4 pisos
Es el Peso total de Cargas de Gravedad (D,L) que soporta la
columna
Carga Total Inclin. Sismo.
DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE VIGAS
Calculando el peso propio de las vigas, descontando la altura de la losa aligerada de 0.20 m
B(m) H(m) L(m) Nº de vigas Pe(T/m³ )
V.P 0.25 0.15 6.4 7 2.4 4.032
V.S 0.25 0.35 24.77 2 2.4 10.403
TOTAL 14.435
Peso de Vigas por m2= Tn/m²
redondeand
DIMENSIONAMIENTO REFERENCIAL DE COLUMNAS
Asumimos el peso propio para una columna de 0.50x0.50 y una altura de 3.55
m B(m) H(m) L(m) Nº de columnas Pe(T/m³ )
C1
C2
0.30
0.30
0.40
0.40
3.10
3.10
4.00
10.00
2.40
2.40
3.571
8.928
TOTAL 12.499
Peso de Colum. por
m2=
Tn/m²
Tn/m²redondeand
0.079
0.080
0.091
0.165
C4
At
C1 At C3
At
At
C2

16. PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS AISLADASZAPATAS

19. PREDIMENSIONAMIENTO DE CIMIENTOS
CIMIENTOS

20. CONCLUCIONES
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
Queda entonces claro que los muros son elementos estructurales
principales,tanto por cargas de gravedad como por sismo,y la distribucion
simetrica de ellos en planta asi como una densidad adecuada en las dos
direcciones sera determinante para un buen comportamineto sismo
resistente,especialmente para disminuir los efectos producidos por torsión.