UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES FACULTAD DE INGENIERÍA Cátedra: Hormigón Armado Trabajo Práctico N°1: Diseño estructural Grupo N° 6 Alumnos: FALERO, Gabriel Nicolas OSZURKIEWICZ, Viviana Andreina PEREIRA, Paulo Oscar PEREYRA, Diego Pablo Año: 2015 TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL Objeto del presente trabajo práctico - Ejercitar el análisis de cargas de las plantas de un edificio y reconocer sus elementos. - Realizar el predimiensionamiento de elementos estructurales de hormigón armado. - Experimentar relaciones útiles entre luces y secciones de elementos. - Sumar destrezas en procesos de toma de decisión en términos del diseño global de una estructura. - Identificar los elementos componentes en el proyecto estructural. -Aplicar criterios de resolución para el diseño de una estructura. Metodología del trabajo práctico a- Diseño estructural: El diseño estructural presentado ha sido logrado a partir de un análisis general donde se tuvieron en cuenta diversos factores, como ser: Columnas: se respetó la mayoría de los elementos preexistentes, eliminando una de ellas por cuestiones de diseño. Además se alinearon las columnas entre sí para mantener la continuidad entre ellas y entre las distintas plantas, evitando así excentricidades. Vigas: se distribuyeron de manera de poder mantener linealidad respecto de los muros. Todos los muros descargan directamente sobre las vigas y las mismas se simulan dentro de la mampostería evitando efectos visuales desagradables. Losas: para la planta baja se diseñarán de tipo macizas y para las demás plantas losas alivianadas (18 cm x 18 cm x 25cm). TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 2 de 7 b- Análisis de cargas del paquete estructural: Tabla 1: Análisis de Carga – Losas Macizas Losas Macizas Elementos Piso de Porcelanato. Carpeta de mortero de cemento Portland y arena. Contrapiso de cemento, arena y cascote. Losa de hormigón de cemento Portland, arena y agregado basáltico. Cielorraso de mezcla de cemento, cal, arena, con material desplegado. Espesor [m] γ [kN/m3] Peso [kN/m2] - - 0,20 0,02 21 0,42 0,07 18 1,26 0,135 25 3,38 - - 0,50 D 5,76 Espesor [m] γ [kN/m3] Peso [kN/m2] - - 0,20 0,02 21 0,42 0,07 18 1,26 0,23 25 3,58 - - 0,50 D 5,96 Total Tabla 2: Análisis de Carga – Losas Alivianadas Losas Alivianadas Elementos Piso de Porcelanato. Carpeta de mortero de cemento Portland y arena. Contrapiso de cemento, arena y cascote. Losa de hormigón de cemento Portland, arena y agregado basáltico. Cielorraso de mezcla de cemento, cal, arena, con material desplegado. Total TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 3 de 7 Planta baja: Pre dimensionamiento de losas: Se realizó utilizando el Reglamento CIRSOC 201-2005. Conocidas las luces de cada una de las losas, se calculó la relación entre ellas y la relación de rigidez losa-viga, de la siguiente manera: Relación de luces →β=Luz mayor/Luz menor Con este coeficiente, se determinó la dirección de armado de las losas, según: β 2→losa bidireccional o cruzada. β>2→losa unidireccional o derecha. Para determinar la inercia de las losas, se adoptó un espesor de 13 cm unificando toda la planta. Luego, con estos datos y utilizando las tablas 9.5.a y 9.5.3.4 del Reglamento se eligió el coeficiente “m” para cada losa. Finalmente se determinó el espesor. La siguiente tabla resume los resultados obtenidos: Tabla 3: Secciones de losas DIMENSIONAMIENTO DE LOSAS MACISAS Losa Luz Mayor [m] Luz Menor [m] LM/Lm Dirección de armado L001 L002 L003 LE001 LE002 LE003 L004 L005 L006 6.80 6.80 3.18 2.02 2.52 2.52 6.80 6.80 6.80 3.23 3.59 2.15 1.10 1.08 1.08 3.65 3.15 3.23 2.11 1.89 1.48 1.83 2.33 2.33 1.86 2.16 2.11 Unidireccional Bidireccional Bidireccional Unidireccional Unidireccional Unidireccional Bidireccional Unidireccional Unidireccional Coef "m" 24 37 37 20 20 20 37 28 24 Espesor [m] Espesor [cm] Espesor adoptado [cm] Espesor definitivo [cm] 0.1346 0.0970 0.0581 0.0550 0.0540 0.0540 0.0986 0.1125 0.1346 13.458 9.703 5.811 5.500 5.400 5.400 9.865 11.250 13.458 13 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Determinación de la carga total: Se obtiene sumando el peso propio de la losa más el paquete estructural: ql= 2 KN/m2 qu= (1,2*qd) + (1,6*ql) TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 4 de 7 Tabla 4: Carga Total – Losas Macizas Losas Macizas Identificación Carga por peso propio Carga por mampostería Carga permanente total L001 L002 L003 L004 L005 L006 5,76 5,76 5,76 5,76 5,76 5,76 0,84 0,25 1,29 0,25 0,54 0,84 11,114 10,406 11,654 10,406 10,754 11,114 Planta alta: La disposición de losas, vigas y columnas se mantiene igual que para la planta baja. Como se mencionó anteriormente, las losas de las plantas superiores serán alivianadas, a continuación se determina el peso propio de las mismas y se adjunta un esquema de su disposición. Análisis para determinar el peso propio de las losas de las plantas altas: Se toma una superficie de losa que contenga 4 ladrillos y medio nervio a cada lado. De esta manera, resulta: Volumen de hormigón= 0,46m*0,23m*0,60m= 0,0635m3 Volumen de vacíos (ladrillos)= 0,50m*0,36m*0,18m= 0,0324m3 Volumen neto de H°= 0,0635m3- 0,0324m3= 0,031m3 Esto es para una superficie de 0,46m*0,60m= 0,276m2. Es decir, que para 1m2 de superficie, tendremos: 0,031m3 de H°/0,276m2 de superficie= 0,112m3 de H°/m2 de losa. Peso propio del hormigón= 0,112m3/m2*25KN/m3=2,8 KN/m2 4 unidades ocupan una superficie de 0,276m2 En 1m2 caben 16 unidades. Entonces: TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 5 de 7 16 ladrillos/m2*4,85 Kg/ladrillo =77,6 Kg/m2=0,776 KN/m2 Peso Total = 2,8KN/m2+0,776 KN/m2= 3,576 KN/m2 Determinación de la carga total: De manera análoga que para la planta baja, la carga total se obtiene sumando el peso propio de la losa más el paquete estructural: ql= 2 KN/m2 qu= (1,2*qd) + (1,6*ql) Tabla 5: Carga Total - Losas Alivianadas Losas Alivianadas Identificación Carga por peso propio Carga por mampostería Carga permanente total L101 L102 L103 L104 L105 L106 5,96 5,96 5,96 5,96 5,96 5,96 0,84 0,25 1,29 0,25 0,54 0,84 11,3552 10,6472 11,8952 10,6472 10,9952 11,3552 Pre dimensionamiento de vigas: Se adoptó un ancho para todas las vigas de 20 cm. La altura se determinó en función de las condiciones de vínculos, utilizando la tabla 9.5.a del Reglamento CIRSOC 201-2005. En la tabla siguiente se consigan las dimensiones obtenidas. En la misma se indican las dimensiones de las vigas de planta baja y primer piso, ya que al repetirse la estructura en altura, los demás elementos tendrán las mismas dimensiones. Cabe resaltar en este punto que este es un PRE DIMENSIONAMIENTO de los elementos, ya que las dimensiones definitivas de los mismos se realizarán en los trabajos prácticos siguientes. TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 6 de 7 Tabla 6: Secciones de Vigas Viga Longitud [m] Coef "m" V001 V002 V003 V004 V005 V006 V007 V008 V009 V010 V011 V012 V013 V014 V015 V016 V017 V018 V019 V020 V021 V022 3.23 3.59 2.15 3.65 3.15 3.23 2.15 3.23 3.59 2.15 2.65 3.15 3.23 6.8 6.8 3.18 3.62 3.18 3.62 6.8 6.8 6.8 18.50 21.00 21.00 21.00 21.00 18.50 16.00 18.50 16.00 16.00 16.00 16.00 18.50 16.00 16.00 18.50 18.50 18.50 18.50 16.00 16.00 16.00 DIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Sección calculada Altura (h mín) Altura adoptada [cm] [cm] 0.17 20.00 0.17 20.00 0.10 20.00 0.17 20.00 0.15 20.00 0.17 20.00 0.13 20.00 0.17 20.00 0.22 20.00 0.13 20.00 0.17 20.00 0.20 20.00 0.17 20.00 0.43 40.00 0.43 40.00 0.17 20.00 0.20 20.00 0.17 20.00 0.20 20.00 0.43 40.00 0.43 40.00 0.43 40.00 Ancho [cm] Sección adoptada [cm2] 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 20x20 40x20 40x20 20x20 20x20 20x20 20x20 40x20 40x20 40x20 Pre dimensionamiento de columnas: Se efectuó de igual manera que para la planta baja. Las dimensiones de las columnas de Sección de las columnas = 20cm x 20cm. Bibliografía consultada: - Losas de hormigón armado. Jorge Bernal. - Reglamento CIRSOC 201-2005. - Reglamento CIRSOC 101-2005. - Estructuras de Hormigón Armado. Tomo III. Fritz Leonhardt. TRABAJO PRÁCTICO N°1: DISEÑO ESTRUCTURAL- GRUPO N°6 Página 7 de 7 OBRA: EDIFICIO OFICINA, DEPARTAMENTOS PROPIETARIO: SVEDOV, Ana Doris ADQUIRENTE: SVEDOV, Ana Doris CALLE: Juan Mario Nº 186 INMUEBLE: SEGÙN CATASTRO OBERÁ INMUEBLE: SEGÙN TÌTULO DEP. MUN. SECC. MZ. PARC. U.F. SOLAR FRACC. MZ. L.AG. SECC. 13 55 12 115 001 - 1 - A 15 III SARMIENTO CODIGO URBANO 27 115 SALTO GOLONDRINA Exigido Real F.O.S (%) 50 % 22,95 % F.O.T m² 1.5 ALTURA (m) 10 ALTURA (m) - ARETIRO L.M. Min. (m) 1.5 m 3.8 m baja CAPACIDAD INSTALADA RED CLOACAL DOMICILIARIA NO FACTIBILIDAD DE ENERGÍA NO ANCHO CALLE ANCHO CALZADA ANCHO VEREDA PAVIMENTO Mts. Mts. Mts. 3.00 ENTOSCADO PERMISO N° / M² PERMISO N° / M² SUP. DEL TERRENO : 230 M² PERMISO N° / M² BALANCE DE SUPERFICIE 9.00 15.00 MINIMO MAXIMO 19 500 A Juan Mario 23617 R3 DISTRITO SALTA CROQUIS DE UBICACIÓN PAR.M PERMISOS O RESOLUCIONES ANTERIORES PLANTA BAJA SUPERFICIE EN M² SUBSUELO EXISTENTE CON PERMISO - A CONSTRUIR - A REMODELAR PLANTA ALTA SEMI CUBIERTA BALCONES - - - - - - 133 - - - - - 133 - - - - - - - - A REGULARIZAR - - - - - - - - APROBADO A CONSTRUIR - - - - - - - - A DEMOLER - - - - - - - - TOTAL - 133 - - - - - 133 CUBIERTA - BALCONES S/VEREDA TOTAL CUBIERTA CUERPOS SALIENTES PROPIETARIO: SVEDOV, Ana Doris PROYECTISTA: RELEVO: GRUPO Nº6 C001 (20x20) V001 (20x40) C002 (20x20) V002 (20x40) C003 (20x20) C004 V003 (20x20) (20x40) V004 (20x40) C005 (20x20) V005 (20x40) C006 (20x20) V006 (20x40) C007 (20x20) V016 (20x40) 1,15 C010 (20x20) V019 (20x40) L003 13,5 V008 (20x40) 1,17 C011 (20x20) V009 (20x40) L7 13,5 1,3 C012 (20x20) 13,5 V010 (20x40) C013 L005 13,5 L006 13,5 GRUPO Nº6 V011 (20x40) (20x20) 0,78 L004 V022 (20x40) C009 (20x20) V007 (20x40) V021 (20x40) C008 (20x20) 13,5 V020 (20x40) L002 13,5 DIRECTOR DE OBRA: 3-LE V018 (20x40) L001 V015 (20x40) 2-LE V014 (20x40) 2,47 1,31 V017 (20x40) 1-LE 6,9 L8 13,5 C014 (20x20) V012 (20x40) 1,14 C015 (20x20) V013 (20x40) 1,17 C016 (20x20) CALCULISTA: GRUPO Nº6 RESPONSABLE DE OBRA: OBRA Nº PLANOS: PLANO Nº V001 (20x40) C002 (20x20) V002 (20x40) C003 (20x20) C004 V003 (20x20) (20x40) V004 (20x40) C005 (20x20) V005 (20x40) C006 (20x20) V006 (20x40) C007 (20x20) V019 (20x40) V017 (20x40) 1-LE C010 (20x20) V008 (20x40) V009 (20x40) 0,68 L003 13,5 L004 13,5 V010 (20x40) C013 V011 (20x40) 0,75 0,45 3,99 C011 (20x20) L7 13,5 C012 (20x20) L005 13,5 V022 (20x40) C009 (20x20) V007 (20x40) V021 (20x40) C008 (20x20) V020 (20x40) L002 13,5 V016 (20x40) L001 13,5 3-LE L006 13,5 V018 (20x40) V015 (20x40) 2-LE V014 (20x40) 1,43 0,67 0,76 C001 (20x20) (20x20) L8 13,5 C014 (20x20) V012 (20x40) 0,66 C015 (20x20) V013 (20x40) 0,68 C016 (20x20) OBRA: EDIFICIO OFICINA, DEPARTAMENTOS PROPIETARIO: SVEDOV, Ana Doris ADQUIRENTE: SVEDOV, Ana Doris Calle: Juan Mario Nº 186 OBERÁ Propietario SVEDOV, Ana Doris Proyectista Relevó GRUPO Nº6 Director de Obra GRUPO Nº6 Calculista GRUPO Nº6 Responsable de Obra OBRA N° PLANO PLANO N° 1,88 0,88 OBRA: EDIFICIO OFICINA, DEPARTAMENTOS PROPIETARIO SVEDOV, Ana Doris ADQUIRENTE: SVEDOV, Ana Doris Calle: Juan Mario Nº 186 Director de Obra GRUPO Nº6 C010 (20x20) 0,89 V008 (20x40) 13,5 L001 V001 (20x40) C002 (20x20) V015 (20x40) C011 (20x20) V009 (20x40) 1 L7 13,5 13,5 L002 V002 (20x40) C003 (20x20) C008 (20x20) C012 (20x20) C004 0,6 V011 (20x40) C009 (20x20) 5,27 (20x20) V010 (20x40) C013 13,5 L003 V007 (20x40) 3-LE 1-LE V019 (20x40) V003 (20x20) (20x40) 2-LE V017 (20x40) C001 (20x20) V014 (20x40) GRUPO Nº6 V016 (20x40) Proyectista Relevó V018 (20x40) PLANILLA L8 13,5 13,5 L004 V004 (20x40) C005 (20x20) C014 (20x20) V020 (20x40) OBRA N° 0,87 V012 (20x40) 13,5 L005 V005 (20x40) C006 (20x20) C015 (20x20) V021 (20x40) SVEDOV, Ana Doris 0,89 V013 (20x40) 13,5 L006 V006 (20x40) C007 (20x20) C016 (20x20) V022 (20x40) Propietario 1 N° Calculista OBERÁ GRUPO Nº6 N°
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