Edificio de Concreto Armado

7/26/2019 Edificio de Concreto Armado

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1

ÍNDICE

1 Pre-dimensionamiento ............................................................................................................................................................ 2

1.1 Trabes principales (Tp) .................................................................................................................................................. 2

1.2 Trabes secundarias (Ts) ................................................................................................................................................. 2

1.3 Columnas ....................................................................................................................................................................... 2

1.3.1 Proposición de columnas ..................................................................................................................................... 3

1.3.2 Propuestas rectangulares .................................................................................................................................... 3

2 Análisis de cargas .................................................................................................................................................................... 3

2.1 Losa de entrepiso .......................................................................................................................................................... 3

2.2 Losa de azotea ............................................................................................................................................................... 4

3 Peso total ................................................................................................................................................................................ 5

3.1 Losa de azotea ............................................................................................................................................................... 5

3.2 Losa de entrepiso .......................................................................................................................................................... 5

4 Análisis sísmico estático .......................................................................................................................................................... 6

4.1 Bajada de cargas. ........................................................................................................................................................... 6

4.1.1 Losa de Azotea. .................................................................................................................................................... 6

4.1.2 Losa de Entrepiso. ................................................................................................................................................ 6

4.2 Revisión de desplazamientos ........................................................................................................................................ 6

5 Análisis y diseño de trabes secundarias (Ts) ........................................................................................................................... 7

5.1 Marco K, Tramo 1 – 5 .................................................................................................................................................... 7

5.1.1 Diagrama de momento (Mz) ................................................................................................................................ 7

5.1.2 Diagrama de cortante (Fy) ................................................................................................................................... 7

5.1.3 Análisis y diseño ................................................................................................................................................... 8

6 Análisis y diseño de trabes principales (Tp) ............................................................................................................................ 9

6.1 Marco 2’, Tramo K – L .................................................................................................................................................... 9

6.1.1 Diagrama de momento (Mz) ................................................................................................................................ 9

6.1.2 Diagrama de cortante (Fy) ................................................................................................................................... 9

6.1.3 Análisis y diseño ................................................................................................................................................. 10

7 Análisis y diseño de columnas ............................................................................................................................................... 11

7.1 Columna Marco 2’, Tramo K – L................................................................................................................................... 11

7.1.1 Carga axial en la columna (P) ............................................................................................................................. 11

7.1.2 Diagrama de momento (Mz) .............................................................................................................................. 11

7.1.3 Diagrama de cortante (Fy) ................................................................................................................................. 11

7.1.4 Análisis y diseño ................................................................................................................................................. 12



2

1 PRE-DIMENSIONAMIENTO

1.1 TRABES PRINCIPALES TP)

Sección mínima 20x40.

á = 1000

ℎ = 0.08 ∗ (1000) = 80

= 1000

35 = 28.6 ≈ 30

≈ 80

2 = 40

Conclusión. 40X80 cm

1.2 TRABES SECUNDARIAS TS)

Sección mínima 15x30.

á = 585

ℎ = 0.06 ∗ (585) = 35.1 ≈ 35

= 35

2 = 17.5

Conclusión.- 25X50 cm

1.3 C

OLUMNAS

í = 30

á = 793

= 400

ℎ =

14 =

400

14 = 28.57 ≈ 30

ℎ = á

18 =

793

18 = 44.05 ≈ 45



3

1.3.1

Proposición de columnas

=

0.3 ′ =

90930

0.3 ∗ 250 = 1212.40

f’c= 250 kg/cm2

= 90.93

1.3.2 Propuestas rectangulares

= ∗ ℎ ;

≤ 4 ; ℎ =

=40 ℎ =

=

.

= 30.31 () ≈ 30

Conclusión 30X40

Para columna K-2’ que es la que cuenta con un área tributaria más grande.

2

A

NÁLISIS DE CARGAS

2.1 L

OSA DE ENTREPISO

Carga Espesor P.E. Peso (kg/m2)

Capa de compre

320 P.P.Viguetas

Bovedillas

Plafón de yeso 0.02 1100 22

195 S.C.

Firme de nivelación 0.03 2100 63

Loseta cerámica 45

Instalaciones 25

Carga adicional 40

C.M. 515



4

P.P. – Peso Propio

S.C. – Sobre carga

Valores recopilados de las N.T.C. del D.F. en la tabla 6.1 para cargas vivas y un uso de oficinas, despachos y

laboratorios.

Destino de piso o cubierta W Wa Wm NTC - Tabla 6.1

Oficinas 100 180 250

Conclusión

Carga de servicio gravitacional (C.S.G.) 515 + 250 = 765 kg/cm2

Carga de servicio sísmica (C.S.S.) 515 + 180 = 695 kg/cm2

Carga de servicio media (C.S.M.) 515 + 100 = 615 kg/cm2

2.2

L

OSA DE AZOTEA

Carga Espesor P.E. Peso (kg/m2)

Capa de compre

320 P.P.Viguetas

Bovedillas

Plafón de yeso 0.02 1100 22

150 S.C.Firme de nivelación 0.03 2100 63

Instalaciones 25

Carga adicional 40

C.M. 470

Destino de piso o cubierta W Wa WmNTC - Tabla 6.1

Azoteas P<5% 15 70 100

Conclusión

Carga de servicio gravitacional (C.S.G.) 470 + 100 = 570 kg/cm2

Carga de servicio sísmica (C.S.S.) 470 + 70 = 540 kg/cm2

Carga de servicio media (C.S.M.) 470 + 15 = 485 kg/cm2



5

3 PESO TOTAL

3.1 LOSA DE AZOTEA

ω Losa AZ 14.6 25 14 565 30298.13 kg

ω Tp 10 0.4 0.7 2400 6720 kg

ω Ts 5.85 0.2 0.5 2400 1404 kg

ω Columas 3 0.40 0.30 2400 864 kg

ωTOT 39286.1 kg

3.2 LOSA DE ENTREPISO

ω Losa ENTR 14.6 25 14 765 41023.13 kg

ω Tp 10 0.4 0.8 2400 7680 kg

ω Ts 5.85 0.25 0.5 2400 1755 kg

ω Columas 4 0.40 0.30 2400 1152 kg

ω Muro Div 5.85 10 4 90 5706 kg

ωTOT 51610.1 kg

Conclusión

= + = (39.30) + (51.61) = 90.93

=

=

90.93

53.63 = 1.70 /

= () = (656.10)(1.70) = 1,115



6

4 ANÁLISIS SÍSMICO ESTÁTICO

4.1 BAJADA DE CARGAS.

4.1.1

Losa de Azotea.

= + + + + + +...

ω Losa AZ 656 535 351013.5 kg

ω Tp 140 0.4 0.7 2400 94080 kg

ω Ts 111 0.2 0.5 2400 26724 kg

ω Columas 3 0.3 0.4 2400 864 kg

ω Pretil 141.27 0.6 90 7628.58 kg

ω Tinaco 1 2100 1.25 2625 kg

482935 kg

4.1.2 Losa de Entrepiso.

= + + + + + + +...

ω Losa ENTR 656 695 455989.5 kg

ω Tp 140 0.4 0.8 2400 107520 kg

ω Ts 111 0.25 0.5 2400 33405 kg

ω Columas 3 0.3 0.4 2400 864 kg

ω Pretil 141.27 0.6 90 7628.58 kg

ω Tinaco 1 2100 1.25 2625 kg

608032 kg

4.2 REVISIÓN DE DESPLAZAMIENTOS

∆adm= 0,012*hi (muros desligados de la estructura)

0.006*hi (muros ligados a la estructura)



7

Desplazamientos obtenidos por medio de programa especializado de análisis estructural (STAAD.Pro

2004) considerando los más desfavorables para compararlos con los permisibles establecidos en las NTC

y verificas si se encuentran en el rango permisible.

Especificamos que los muros no se encuentran ligados a los marcos, por lo tanto no

aportan rigidez a la estructura.

∆ Marco 2' ∆ Marco K ∆ admisible

0.25cm 0.39cm 3.6cm

Conclusión

Las dimensiones del pre-dimensionamiento cumplen con los desplazamientos admisibles, por lo tanto

no se requerirá de un cambio de dimensiones

5

ANÁLISIS Y DISEÑO DE TRABES SECUNDARIAS TS)

5.1 M

ARCO

K,

T

RAMO

1

–

5

5.1.1

Diagrama de momento Mz)

5.1.2

Diagrama de cortante Fy)



8

5.1.3

Análisis y diseño

Para evitar trabajar con una efectividad del 94%, se tomó la decisión de incrementar la dimensión de la

base en las trabes secundarias (Ts), quedando de 30X50 cm.

Conclusión

As unit 0.66

b= 30

Mu+ 5.03 17.83 20.64 21.03 24.02 12.30 d= 47

Mu- 13.94 9.98 8.28 9.52 8.48 8.55 fć= 250

Mu= 24.02

As+ 3.33 11.81 13.66 13.93 15.90 8.14 Vu= 23.301

As- 9.23 6.61 5.48 6.31 5.62 5.66 Ku= 0.17*fć= 42.5

Mr Max= b*d^2*Ku= 2816475

Ascorr 6.36 6.36 6.36 6.36 6.36 6.36 Mr Max= 28.16

Ascorr real 8.55 8.55 8.55 8.55 8.55 8.55 3#6

Mr Max Mu=

Asfalt + -5.22 3.26 5.11 5.38 7.35 -0.41 28.16 > 24.016

Asfalt - 0.68 -1.94 -3.07 -2.24 -2.93 -2.89

As temp 2.25

Cuantía 0.00606

ρ < 0.015

VCR = 5.61 VCR < Vu

Av= 2 a v 2.54 cm^2

V's VCR VR Tot

16.04 + 5.61 = 21.66

V's VCR VR Tot

20.06 + 5.61 = 25.67

V's VCR VR Tot

26.74 + 5.61 = 32.36

V's VCR VR Tot

40.11 + 5.61 = 45.73

S=25

S=20

S=15

S=10

V's = (FR*Av*d*Fy) / S =


PASA

EFECTIVIDAD

85.27%

40x80

ρ = Acorr / (b)(d)

VCR = FR*bd* (0.2 + 20ρ) f*c^0.5

Proponemos estribos del #4 (1/2 pulg)





9

6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE TRABES PRINCIPALES TP)

6.1 MARCO 2 TRAMO K – L

6.1.1


6.1.2




10

6.1.3

Análisis y diseño

Conclusión

As unit 0.40

b= 40

Mu+ 29.66 29.66 d= 77

Mu- 73.72 0.00 fć= 250

Mu= 73.72

As+ 11.99 11.99 Vu= 20.259

As- 29.80 0.00 Ku= 0.17*fć= 42.5

Mr Max= b*d^2*Ku= 10079300

Ascorr 11.92 11.92 Mr Max= 100.79

Ascorr real 15.21 15.21 3#8

Mr Max Mu=

Asfalt + -3.22 -3.22 100.79 > 73.722

Asfalt - 14.59 0.00

As temp 3.00

Cuantía 0.00494

ρ < 0.015

VCR = 11.40 VCR < Vu

Proponemos estribos del #4 (1/2 pulg) Av= 2 a v 2.54 cm^2

V's VCR VR Tot

26.29 + 11.40 = 37.69

V's VCR VR Tot

32.86 + 11.40 = 44.26

V's VCR VR Tot

43.81 + 11.40 = 55.21

V's VCR VR Tot

65.71 + 11.40 = 77.12

VCR = FR*bd* (0.2 + 20ρ) f*c^0.5

40x80

PASA

EFECTIVIDAD

73.14%

ρ = Acorr / (b)(d)


S=10


S=25


S=20


S=15



11

7 ANÁLISIS Y DISEÑO DE COLUMNAS

7.1 COLUMNA MARCO 2 TRAMO K – L

7.1.1

Carga axial en la columna P)

Como carga axial consideraremos como más desfavorable aquella que se utilizó para el pre-diseño de

dichas columnas con un valor de 90.93 T.

= 90.93

= 1.4 = 127.30

7.1.2


7.1.3




12

7.1.4

Análisis y diseño

Conclusión

H = 300 cm b = 30 cm FR = 0.70 Pu PR

f'c = 250 kg/cm2 h = 40 cm 93.66 < 155.05

f''c = 170 kg/cm2 Mu = 7.81 T - m Fr = 0.80

f*c = 200 kg/cm2 Pu = 93.66 T

fy = 4200 kg/cm2 Vu = 5.14 T

r = 5 cm K = 0.66

d = 35 cm R = 0.14

ρ < 0.015

d/h = 0.88 q = 0.2

VCR = 3798.87

ρ = 0.008 < 0.04

As = 9.71 cm2 V's = 2783.20

av = 1.27 Smáx = 30

No. Pzas 8 = 10.16 ≈ 10.2

Vu VR

5.14 < 6.58

PASA

PASA

8#4 (1/2 pulg)

EFECTIVIDAD

60.41%

E S T R I B O S

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