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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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)
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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 f´c= 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*f´c= 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 =
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)
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
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6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE TRABES PRINCIPALES TP)
6.1 MARCO 2 TRAMO K – L
6.1.1
Diagrama de momento Mz)
6.1.2
Diagrama de cortante Fy)
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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 f´c= 250
Mu= 73.72
As+ 11.99 11.99 Vu= 20.259
As- 29.80 0.00 Ku= 0.17*f´c= 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)
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
S=10
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
S=25
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
S=20
V's = (FR*Av*d*Fy) / S =
S=15
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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
Diagrama de momento Mz)
7.1.3
Diagrama de cortante Fy)
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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