250792256-CALCULO-ESTRUCTURAL-EDIFICIOS-xls.xls

(1)

CAPITULO:

PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL

Pag. 1 de 1

1.0 PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS DEL PORTICO 1.- VIGA PRINCIPAL (PERALTE Y BASE) S/C=350 Kg/cm2

L (max) 6.00 H = = = 0.545 = 0.50 mts 11 11 H 0.500 B = = = 0.250 = 0.25 mts 2 2 = 0.25 mts NOTA :

R.N.C. Nos da una base minima de 0.25 mts, entonces para el calculo se pondra 25 cm y asi asegurar el diseño de la estructura.

2.- VIGA SECUNDARIA (PERALTE Y BASE) S/C=350 Kg/cm2

L (max) 4.65 H = = = 0.423 = 0.50 mts 11 11 H 0.500 B = = = 0.250 = 0.25 mts 2 2 = 0.25 mts NOTA IMPORTANTE:

Debido a que en predimencionamiento el peralte

y la base son casi iguales uniformizaremos a fin de hacer mas facil en el proceso constructivo.

Las cargas en la viga secundaria no son altas, el diseño del peralte obedece más a requisitos arquitectónicos que a requerimiento de cargas (dintel)

PRINCIPAL SECUNDARIO

0.50 0.50

0.25 0.25

(2)

CALCULO ESTRUCTURAL DE DIFICIOS

"AMPLIACION DE AULAS E. P. M. 34,226 - REV. PADRE JOSE EGG - POZUZO"

CAPITULO:

PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL

L (max) 4.65 H = = = 0.19 = 0.20 mts 25 25 = 0.20 mts 0.05 mts 0.15 mts 0.30 0.30 0.30 0.10 0.10 0.1 0 0.10

(3)

CAPITULO:

METRADO DE CARGAS

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1.0 METRADO DE CARGAS MUERTAS (PESO PROPIO)

CARGAS MUERTAS DISTRIBUIDAS (Tn/m2)

LOSA ALIGERADA SIMB UNID h=0.20 Dimensiones Bloqueta ancho=> a = m. 0.30

prof.=> b = m. 0.30 alto=> h = m. 0.15 Peso=> P = kg 8.00 Espesor de la losa aligerada H = m 0.20 Ancho de la vigueta bw = m 0.10 Acabados (piso +cielo raso) Wtab = tn/m2 0.20 PESO UNITARIO POR m2 tn/m2 0.48

LOSAS MACIZAS SIMB UNID h=0.20 Espesor de la losa maciza h = m 0.20 Acabados (piso,cielo raso,tabiq.) Wtab = tn/m2 0.20 PESO UNITARIO POR m2 tn/m2 0.68 ESCALERAS SIMB UNID e=0.15 Gradas paso=> P = m. 0.300

contrapaso.=> C = m. 0.175 Nro gradas/ml N = und 3.333 Espesor de la losa inclinada e = m 0.15 Acabados (piso,cielo raso,tabiq.) Wtab = tn/m2 0.15 PESO UNITARIO POR m2 tn/m2 0.78

MUROS (Tabiqueria) SIMB UNID CABEZA SOGA CANTO

Muro ladrillo KK arcilla largo l = m. 0.090 0.090 0.090

9X12X24 J=1.5 cm Ancho a = m. 0.120 0.120 0.120 Altura h = m. 0.240 0.240 0.240 Junta e = m. 0.015 0.015 0.015 Nro ladr/m2 Nro = Unid 70.547 37.348 29.049 Peso ladr. Wlad = kg 3.500 3.500 3.500

Acabados (tarrajeo e=1.5 cms) Wtab = tn/m2 0.10 0.10 0.10

(4)

CALCULO ESTRUCTURAL DE DIFICIOS

CAPITULO:

METRADO DE CARGAS

Pag. 2 de 2 METRADO DE CARGAS PUNTUALES (Tn/ml)

VIGAS SECCION Wtot

b h ( Tn/ml )

Viga Peraltada VP 0.25 0.5 0.13 Viga Chata VCH 0.25 0.2 0.12

COLUMNAS SECCION Wtot

a b ( Tn/ml )

Columnas Tipo C-1 0.40 0.25 0.10 Columnas Tipo C-2 0.40 0.25 0.24

2.0 METRADO DE CARGAS VIVAS

Centros de Educación

Aulas 300.00 Kg/m2 ===> 0.30 Tn/m2 Talleres 350.00 Kg/m2 ===> 0.35 Tn/m2 Laboratorios 300.00 Kg/m2 ===> 0.30 Tn/m2 Corredores y escaleras 400.00 Kg/m2 ===> 0.40 Tn/m2 Techos aligerados incl. 100.00 Kg/m2 ===> 0.10 Tn/m2 Oficinas Estudio, recepción 250.00 Kg/m2 ===> 0.25 Tn/m2 Sala archivo 500.00 Kg/m2 ===> 0.50 Tn/m2 Sala de Computo 350.00 Kg/m2 ===> 0.35 Tn/m2 Corredores y escaleras 400.00 Kg/m2 ===> 0.40 Tn/m2 Viviendas Cuartos y habitaciones 200.00 Kg/m2 ===> 0.20 Tn/m2 Corredores y escaleras 200.00 Kg/m2 ===> 0.20 Tn/m2 Techos aligerados incl. 100.00 Kg/m2 ===> 0.10 Tn/m2 Otros Usos (Ver R.N.C.)

(5)

CAPITULO:

PESO DE LA EDIFICACION

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1.0 PESO DEL EDIFICIO (PARA EL PORTICO PRINCIPALMAS CRITICO)

AREA TRIB. DEL PORTICO=4.65 m

DESCRIPCION UNID CARGA LARGO ANCHO ALTURA CANT SUB TOTAL

UNIT (m) (m) (m) TOTAL CM

PRIMER PISO

Muros cabeza longitudinal tn/m2 0.48 6.00 3.00 1.00 8.64

Muros cabeza transversal tn/m2 0.48 4.65 3.00 2.00 13.39

Columnas C-1 tn/ml 0.10 3.00 2.00 0.60

Vigas Peraltadas VP tn/ml 0.13 8.80 1.00 1.10

Vigas Chatas VCH tn/ml 0.12 4.65 3.00 1.67

Losa aligerada (entrepiso) tn/m2 0.48 8.80 4.50 1.00 18.88 44.28

SEGUNDO PISO

Muros cabeza longitudinal tn/m2 0.48 6.00 2.70 1.00 7.78

Muros cabeza transversal tn/m2 0.48 4.65 2.70 2.00 12.05

Muros por soga (mampara) tn/m2 0.28 4.65 0.90 1.00 1.18

Columnas C-1 tn/ml 0.10 2.70 2.00 0.54

Vigas Peraltadas VP tn/ml 0.13 8.80 1.00 1.10

Vigas Chatas VCH tn/ml 0.12 4.65 3.00 1.67

Losa aligerada (techo) tn/m2 0.48 8.80 4.50 1.00 18.88 43.20

(6)

CALCULO ESTRUCTURAL DE DIFICIOS

CAPITULO:

FUERZAS HORIZONTALES

Pag. 1 de 1

1.0 FUERZAS HORIZONTALES (VIENTO Y SISMO) FUERZA DE VIENTO

Fv = 0.005 (c) .(Vh)² (en Kg/m2) Vh = Vv . (h/10)^(0.22) (en Km/h) Factores :

c = 0.80 Factor de forma (R.N.C. - para edificios)) Vv = 95.00 Km/h (Velocidad viento)

h = m . Altura de aplicación de la fuerza del viento Vh = Km/h (Velocidad viento a la altura h de aplicación)

ZONA I

FUERZA SISMICA ZONA II

H = Z . U. S. C. P ZONA III

R Factores : (R. N. C.)

Z = 1.00 Factor de zona Zona sismica 1

U = 1.30 Factor de uso e importanciaCategoria B S = 1.20 Factor de suelo Suelo tipo II

C = 0.40 Coeficiente sismico Estructura aporticada R = 3.00 Factor de ductilidad Estr.poca disip.energía P = 87.49 Peso total del pórtico.en Tn

H = 18.20 Tn OK

C = 0.80 = 0.60=>CONSIDERAR = 0.40

T/Ts + 1

T = 0.16 (T= 0.08N Para estructuras aporticadas unic) T = 0.19 (0.07H/(D)^(½) P/estruct.aport.+muros conf. Ts = 0.60 (Ts= 0.3 a 0.9 Periodo predominante suelo)

N = 2.00 Número de pisos

H = 7.24 Altura del edificio desde nivel terreno (m) D = 6.80 Dimension horizontal edif.en direcc.sismo (m)

(7)

CAPITULO:

FUERZAS HORIZONTALES

Pag. 1 de 1

1.0 FUERZAS HORIZONTALES (VIENTO Y SISMO) DISTRIBUCION FUERZA VIENTO POR NIVELES

ENTREPISO ALTO ANCHO Vh Fv

(m) (m) (Km/h) ( Tn )

NIVEL 1 3.00 4.50 72.89 0.096 NIVEL 2 2.70 4.50 71.22 0.091

DISTRIBUCION FUERZA SISMICA POR NIVELES

Fi = H x Pi x Hi £ Pi x Hi ENTREPISO h Hi Pi Pi . Hi £Pi.Hi Fi m. m Tn Tn-m ( Tn ) ( Tn ) NIVEL 1 3.00 3.00 44.28 87.49 333.74 4.77 NIVEL 2 2.70 5.70 43.20 246.26 333.74 13.43 333.74 18.20

(8)

CALCULO DE CIMENTACIONES DE BASES DE EQUIPOS

#REF!

OBRA:

DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS

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1.0 DATOS DEL TERRENO :

Presion admisible terreno qa = 1.85 Kg/cm2

2.0 No= (Kg) Ma= (Kg-m) Co= (Kg) h d A b B a COLUMNA

Altura del empotramiento (altura) h = 0.60 m. Ancho de columna (cara frontal) a = 0.50 m. Espesor columna (cara lateral) b = 0.50 m.

Recubrimiento acero columna r1 = 0.025 m

ZAPATA

Espesor de zapata (altura) d = 0.50 m.

Longitud de zapata (vista frontal) A = 1.25 m. Ancho de zapata (vista lateral) B = 1.25 m. Esfuerzo admisible concreto f'c = 210.00 kg/cm2

Esfuerzo admisible acero Fy = 4200.00 kg/cm2

Recubrimiento acero zapata r2 = 0.05 m

3.0 CARGA GRAVITANTE

Peso total (carga axial) No = 40.00 Kg Peso de la cimentación Wc = 2,235.0 Kg Wt = 2,275.0 Kg

(9)

OBRA:

DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS

Pag. 2 de 4

4.0 DATOS DE LAS CARGAS EXTERNAS:

Momento Actuante:

Ma = El mayor valor obtenido del análisis del portico Ma = 1,100.00 kg-m

la similación de cargas combinadas.

6.0 CALCULO DE PRESIONES SOBRE EL TERRENO Y ESTABILIDAD: TIPO DE PRESION QUE SE PRESENTA EN LA BASE DE LA ZAPATA

Excentricidad

e = Ma = 0.48 m

Wt

K= A.B = 0.26 e>k ;PRESION PARCIAL 6

DETERMINACION DE ESFUERZOS ADMISIBLES EN EL TERRENO

Formulación Para Presión Total:

Qmax = Wt + 6. Wt ..e

B . A B . A²

Qmin = Wt - 6. Wt ..e

B . A B . A²

Formulación Para Presión Parcial: Qmax = 4 . Wt

3 . B (A - 2e)

Qmin = 0

Entonces para: e>k ;PRESION PARCIAL

Qmax = 8575.79 kg/m2 = 0.86 kg/cm2 OK CUMPLE Qmin = 0.00 kg/m2 = 0.00 kg/cm2 7.0 MOMENTO RESISTENTE: Mr = Qa . 3(A/2 - e) .B ..e 2 Mr = 2,372.96 kg-m

(10)

CALCULO DE CIMENTACIONES DE BASES DE EQUIPOS

#REF!

OBRA:

DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS

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8.0 VERIFICACION DE MOMENTOS:

Momentos: Mr > Ma Mr = 2,373.0 OK CUMPLE !!! Ma = 1,100.0

F.Seguridad Mr/Ma >2 Mr/Ma= 2.16 OK CUMPLE !!!

9.0 VERIFICACION DEL DISEÑO DE LA CIMENTACION: 9.1 VERIFICACION DE DIMENSIONES DE ZAPATA

A min = Wt = 0.12 m2 qa

Azapata = A . B = 1.56 m2

Azapata > Amin OK CUMPLE !!!

9.2 VERIFICACION DEL ESFUERZO CORTANTE POR PUNZONAMIENTO

Vc = qa [A.B - (b+d)(a+d)] = 0.52 kg/cm2

2d(b+a+2d)

(Ø=0.85)

Vcu =Ø (1.1) (f'c)^½ = 13.55 kg/cm2

Vc < Vcu OK CUMPLE !!!

9.3 VERIFICACION DEL ESFUERZO CORTANTE POR FLEXION

(m=B-b) Vc = qa [m - d] = 0.93 kg/cm2 d (Ø=0.85) Vcu =Ø (0.53) (f'c)^½ = 6.53 kg/cm2 Vc < Vcu OK CUMPLE !!!

9.4 VERIFICACION DEL ESFUERZO POR APLASTAMIENTO

Fa = Wt - Wc = 0.02 kg/cm2

a b

(Ø=0.70)

Fau = 0.85 Ø f'c = 124.95 kg/cm2

(11)

OBRA:

DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS

Pag. 4 de 4

10.0 DETERMINACION DEL AREA DE ACERO DE REFUERZO MINIMO 10.1 CALCULO DEL AREA DE ACERO (En la Zapata)

CALCULO POR CUANTIA BALANCEADA: d' = 0.450

Mu = Ø As Fy (d' - 0.59 As Fy / (f'c B)) Ø = 0.900 Mu = Ma

As = 0.181 cm2 Mu = 307.76kg-m

Mu<Ma => Aumentar valor As Ma = 1,100.00 kg-m CALCULO POR CUANTIA MINIMA:

As = Pmin B d' en cm2 Pmin= 14

Fy

As = 12.50 cm2

Utilizar: 10 Ø 1/2" @ 12.000 cms.

NOTA: EL DISEÑO DEL ACERO ( ZAPATA) SERA POR CUANTIA MINIMA

10.2 CALCULO DEL AREA DE ACERO (En la Columna o Pedestal)

CALCULO POR CUANTIA BALANCEADA: d' = 0.475

Mu = Ø As Fy (d' - 0.59 As Fy / (f'c b)) Ø = 0.900 Mu = Ma

As = 0.172 cm2 Mu = 308.56kg-m

Mu<Ma => Aumentar valor As Ma = 1,100.00 kg-m CALCULO POR CUANTIA MINIMA:

As = Pmin B d' en cm2 Pmin= 14

Fy

As = 7.92 cm2

Utilizar: 6 Ø 1/2"

(12)

CALCULO ESTRUCTURAL DE DIFICIOS

"AMPLIACION DE AULAS E. P. M. 34,226 - REV. PADRE JOSE EGG - POZUZO" CAPITULO: calculo de vigas

Pag 1 de 2 1.0 DIMENSIONES DE LA SECCION DE LA VIGA

d' h

r

b VIGA

Altura de la viga (sección) h = 0.30 m. Ancho de la viga (sección) b = 1.15 m. Peralte efectivo(hasta armad) d' = 0.275 m. Esfuerzo admisible concreto f'c = 210.00 kg/cm2 Esfuerzo admisible acero Fy = 4200.00 kg/cm2 Recubrimiento acero viga r = 0.025 m 2.0 DATOS DE LAS CARGAS EXTERNAS:

Ma = (Ver tabla) kg-m

de la combinación de cargas simulado en el pórtico

3.0 DETERMINACION DEL AREA DE ACERO DE REFUERZO MINIMO CALCULO POR CUANTIA BALANCEADA (Pb): d' = 0.275

Mu = Ø As Fy (d' - 0.59 As Fy / (f'c b)) Ø = 0.900 Condición a cumplir => Mu = Ma

As = (Ver tabla) cm2 Mu = (Ver tabla) Kg-m

Ma = (Ver tabla) Kg-m CALCULO POR CUANTIA MINIMA (Pmín):

As = Pmin b d' en cm2 Pmin= 14 Fy As = (Ver tabla) cm2

Momentos Cuantia Balanceada (Pb) Pmín As diseño UTILIZAR

Actuantes Mu As +/- As As CANT Ø @

(Kg-m) (Kg-m) (Cm2) (Cm2) (Cm2)

12,500.00 12,500.00 12.619 - 10.54 12.62 10 Ø 1/2" @ 11 cms Pb

Todos los estribos serán de fe corrugado de Ø 3/4"

(13)

CAPITULO: calculo de vigas

Pag 2 de 2 4.0 DETALLE TIPICO DE DISPOSICION DE ARMADURAS

VIGA PRINCIPAL      1.40 m 1.40 m 1.40 m 1.40 m   L1 L2

En la zona de los bastones iran 3 fierros de Asi + As0

ESTRIBOS  , 1 @ 0.05 mt, 9 @ 0.10 mt, Resto @ 0.20 mt Los estribos se colocaran a partin de la cara de la columna.

VIGA SECUNDARIA

   

1.30 m   1.50 m  1.30 m

  

L1 L2 L3

En los bastones iran 3 fierros de Asi + As0

ESTRIBOS  , 1 @ 0.05 mt, 7 @ 0.10 mt, Resto @ 0.25 mt Los estribos se colocaran a partir de la cara de la columna.

ENCUENTRO DE COLUMNA CON VIGA

Se ulizara la misma distribución de acero transversal en todas las columnas, tanto en la parte inferior y la parte exterior tendra la zona de confinamiento.

Zona de Confinamiento

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CALCULO ESTRUCTURAL DE DIFICIOS

CAPITULO: calculo de ARMADURA LOSA ALIGERADA

Pag 1 de 2 1.0 DETERMINACION DE LAS ARMADURAS PARA LA LOSA ALIGERADA

B h d' H-h H r bw VIGA

Altura de la vigueta (sección) H = 0.20 m. Ancho de la vigueta (sección) bw = 0.10 m. Ancho del Ala (sección) B = 0.40 m. Espesor del Ala (sección) h = 0.05 m. Peralte efectivo(hasta armad) d' = 0.175 m. Esfuerzo admisible concreto f'c = 210.00 kg/cm2 Esfuerzo admisible acero Fy = 4200.00 kg/cm2 Recubrimiento acero viga r = 0.025 m 2.0 DATOS DE LAS CARGAS EXTERNAS:

Ma = (Ver tabla) kg-m

de la combinación de cargas simulado en el pórtico

3.0 DETERMINACION DEL AREA DE ACERO DE REFUERZO MINIMO CALCULO POR CUANTIA BALANCEADA (Pb): d' = 0.175

Mu = Ø As Fy (d' - 0.59 As Fy / (f'c bw)) Ø = 0.900 Condición a cumplir => Mu = Ma

As = (Ver tabla) cm2 Mu = (Ver tabla) Kg-m

Ma = (Ver tabla) Kg-m CALCULO POR CUANTIA MINIMA (Pmín):

As = Pmin bw d' en cm2 Pmin= 14 Fy As = (Ver tabla) cm2

Momentos Cuantia Balanceada (Pb) Pmín As diseño UTILIZAR

Actuantes Mu As +/- As As CANT Ø @

(Kg-m) (Kg-m) (Cm2) (Cm2) (Cm2)

12,500.00 1,244.68 12.619 + 0.58 12.62 10 Ø 1/2" @ 0.5 cms Pb NOTA: Los Momentos Actuantes para el diseño de la viga viene determinado por los momentos resultantes

(15)

CAPITULO: calculo de ARMADURA LOSA ALIGERADA

Pag 2 de 2 4.0 DETALLE TIPICO DE DISPOSICION DE ARMADURAS

25 X 35 25 X 35 25 X 35 0.8 m 1.00 m 1.00 m 1.00 m 1.00 m 0.8 m Acero Negativo     Acero Positivo 25 X 35 25 X 35 25 X 35 2 5 X 4 5 2 5 X 4 5 2 5 X 4 5 2 5 X 4 5 25 X 35 25 X 35 25 X 35

Acero de Temperatura en dos direcciones a cada 0.18 mts

Recub. 0.03 mt 0.05 mts 0.15 mts 0.30 0.30 0.30    0.10 0.10 0.10 0.10