Criterio Estrcutural, Resúmenes de Análisis Estructural

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PRIMER PARCIAL

CONCEPTOS FÍSICOS

SUPERESTRUCTURA

Son aquellos elementos estructurales de una edificación localizados por encima del nivel de terreno natural. SUBESTRUCTURA Slementos localizados por debajo del nivel de terreno (cimentación) MASA Cantidad de materia que posee un cuerpo Kg gr lb ton Ejemplo de dos personas de diferente altura Dos elementos estructurales con la misma altura, pero con cambio de dimensiones, poseen diferente cantidad de materia PESO Es la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre un cuerpo Kg gr lb ton Atracción que ejerce la tierra sobre todos los cuerpos, en dirección al centro de la misma. VOLUMEN Es el espacio que ocupa un cuerpo M3 lt gal dm Ejemplo, el espacio ocupado por los elementos estructurales, losas, trabes, columnas, etc. se requieren de tres dimensiones para su cálculo, largo, ancho y altura

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS

las propiedades químicas de los materiales son una de las más importantes, se manifiestan al interaccionar con otras sustancias o materiales, generándose en ocasiones transformaciones importantes, llegando a transformarse en otro material diferente, lo que se debe a una reacción química. OXIDACIÓN: es la facilidad con la que un material reacciona en contacto con el oxígeno del aire, es decir, se oxida. cuando el material se oxida en contacto con el agua, se dice que se corroe.

PROPIEDADES MECÁNICAS

las propiedades mecánicas de los materiales son las que determinan el comportamiento cuando se ven sometidos a la acción de fuerzas exteriores de cualquier tipo, continuas o discontinuas, estáticas, dinámicas o cíclicas. a continuación, se enlistan las propiedades mecánicas más importantes: RESISTENCIA: capacidad de un material de soportar un esfuerzo exterior. ELASTICIDAD: capacidad de un material de recuperar su forma original una vez que cesa la fuerza exterior que origino su deformación. un material muy elastico vuelve a su forma original una vez que cesa la fuerza aplicada PLASTICIDAD: capacidad de un material de adquirir deformaciones permanentes sin llegar a romperse DUREZA: resistencia que presenta un material a dejarse rayar por otro. el material mas duro que se reconoce es el diamante, por lo que utilizado para marcar y rayar otros materiales. TENACIDAD: resistencia a la rotura que opone un material cuando es golpeado, un ejemplo de un material tenaz es el metal FRAGILIDAD: propiedad de un cuerpo de romperse con facilidad cuando es golpeado. el vidrio es un material frágil

DUCTILIDAD:

capacidad de un material para deformarse fácilmente, si se trata de un material metálico, el término alude a la capacidad de extenderse y formar hilos o cables. MALEABILIDAD: capacidad de un material para adoptar una forma diferente a la original sin romperse. en el caso de los materiales metálicos es la capacidad de extenderse y formar así planchas o láminas.

PROPIEDADES TECNOLOGICAS

las propiedades tecnológicas o de fabricación de los materiales son las propiedades que determinan o informan de la capacidad de un material determinado de ser sometido a una determinada operación industrial. DUCTILIDAD es la capacidad de un material para ser deformado mediante esfuerzos de tracción: frágil, dúctil, muy dúctil.

SEGUNDO PARCIAL

PESOS UNITARIOS

Las cargas muertas o permanentes actúan continuamente sobre la estructura, su cálculo se realiza en base al volumen y al peso volumétrico de los elementos estructurales y acabados que conforman la carga muerta de la estructura.

Texto extraído de: (pagina 931 del Reglamento de Construcciones para el D. F. y Normas Técnicas Complementarias)

5. ACCIONES PERMANENTES 5.1. Cargas muertas 5.1.2. Peso muerto de losas de concreto. El peso muerto calculado de losas de concreto de peso normal coladas en el lugar, se incrementará en (20 kg/m²) cuando sobre una losa colada en el lugar o precolada, se coloque una capa de mortero de peso normal, el peso calculado de esta capa se incrementará también en (20 kg/m²) de manera que el incremento total será de (40 kg/m²). Tratándose de losas y morteros que posean pesos volumétricos diferentes del normal, estos valores se modifican en proporción a los pesos volumétricos. Estos aumentos no se aplicarán cuando el efecto de la carga muerta sea favorable a la estabilidad de la estructura. Texto extraído de: (página 932 del Reglamento de Construcciones y Normas Técnicas Complementarias) 6. CARGAS VARIABLES 6.1. Cargas vivas 6.1.2. Disposiciones generales. Para la aplicación de las cargas vivas unitarias se deberá tomar en consideración las siguientes disposiciones. a) La carga viva máxima Wm se deberá emplear para diseño estructural por fuerzas gravitacionales y para calcular asentamientos inmediatos en suelos, así como para el diseño estructural de los cimientos ante cargas gravitacionales. Las cargas uniformes de la tabla 6.1 se consideran distribuidas sobre el área tributaria de cada elemento.

Tabla extraída de: (pagina 934 del Reglamento de Construcciones y Normas Técnicas Complementarias) CARGAS VIVAS UNITARIAS kg/ m² DESTINO DEL PISO O CUBIERTA

CARGA VIVA

MEDIA

W

CARGA VIVA

INSTANTANEA

Wa

CARGA

VIVA

MAXIM

A

Wm Habitación (casa-habitación, departamentos, viviendas, dormitorios, cuartos de hotel, internados de escuelas, cuarteles, cárceles, correccionales, hospitales y similares).

Oficinas, despachos y laboratorios. 100 180 250 Aulas 100 180 250 Comunicación para peatones (pasillos, escaleras, rampas, vestíbulos y pasajes de acceso libre al público).

Estadios y lugares de reunión sin asientos individuales

Otros lugares de reunión (bibliotecas, templos, cines, teatros, gimnasios, salones de baile, restaurantes, salas de juego y similares).

Comercios, fábricas y bodegas. 0.8 Wm 0.9 Wm Wm Azoteas con pendiente no mayor de 5% 15 70 100 Azoteas con pendiente mayor de 5%; otras cubiertas, cualquier pendiente.

Volados en vía publica (marquesinas balcones y similares).

Garajes y estacionamientos (exclusivamente para automóviles)

LOSA DE AZOTEA (OPCION 1)

PESO

VOLUMETRI

CO (kg/m³)

ESPESOR

(Mts.) Carga kg/m² 4.- impermeabilizante 10 5.- Mortero cemento-arena 2200 0.03 66 6.- Relleno de tezontle 1550 0.12 186 7.- Losa de concreto armado 2400 0.10 240 8.- Aplanado de yeso 1500 0.02 30 Carga muerta (estructura)

Carga muerta adicional (Reg.)

Carga muerta total

Carga viva 100 Carga total

672 kg/m²

= 680 kg/m²

LOSA DE ENTREPISO (OPCION 2)

PESO

VOLUMETRI

CO (kg/m³)

ESPESOR

(Mts.) Carga kg/m² 3.- Mármol 2600 0.01 26 4.- Adhesivo 2200 0.01 22 5.- Mortero cemento-arena 2200 0.03 66 7.- Losa de concreto armado 2400 0.12 288 8.- Aplanado de yeso 1500 0.02 30 Carga muerta (estructura)

Carga muerta adicional (Reg.)

Carga muerta total

Carga viva 170 Carga total

642 kg/m²

= 650 kg/m²

también se le conoce como tablero con relación 1 es a 1 el ancho mide lo mismo que el largo del tablero B = ancho o dimensión menor del tablero L = Largo o dimensión mayor del tablero Tablero cuadrado L / B = 1 Si L = B

Para obtener el área total = B X B = B²

AREA DE TRIANGULO = B²

FORMULAS PARA CALCULO DE AREAS DE TABLERO RECTANGULAR

Tablero rectangular L / B = < 1 Hasta 0.

Para una relación de 1 en el lado corto y hasta 2 en el lado largo

AREA DE TRIANGULO = B²

AREA DE TRAPECIO = B x L _ B²

FORMULAS PARA CALCULO DE AREA DE TABLERO RECTANGULAR

Para una relación de 1 en el lado corto y mayor a 2 en el lado largo

TABLA PARA CANALIZACION DE CARGAS Y DISEÑO DE CIMENTACION

Para el llenado de la tabla: 1.- Analizar la distribución de tableros del proyecto 2.- Distribuir las áreas de tableros de acuerdo a su forma y relación 3.- En orden llenar columnas de eje y tramo por analizar 4.- Calcular áreas tributarias para canalizarlas a eje y tramo correspondiente. 5.- Calcular el peso de un m² de losa considerando los pesos volumétricos de los materiales, cargas vivas y muertas conforme al reglamento, la carga obtenida se anota en la columna de losa kg/m² 6.- Calcular el peso total que corresponde a cada área tributaria kg. multiplicando el peso unitario de la losa kg/m² 7.- En la columna de muro se anota la longitud correspondiente al muro al que se canaliza la carga. 8.- Dividir el peso total de cada área entre la longitud del muro para obtener el peso que se canaliza por cada metro lineal. 9.- Para la columna muro kg/m considerar, peso del muro, peso de pretil, peso de soporte de tinacos y pesos adicionales especiales de acuerdo al tramo analizado. 10.- Para la columna de cimentación se propone un porcentaje de 30% que se obtiene de la suma de las dos columnas anteriores (losa kg. + muro kg/m). 11.- La suma de las últimas tres columnas dan como resultado la carga que se canaliza al terreno

PLANTA DE TABLEROS PARA CANALIZACION DE CARGAS

PLANTA CON TRAZO DE AREAS TRIBUTARIAS

DISEÑO DE SUBESTRUCTURA

DISEÑO DE CIMENTACIONES

Se aplica la expresión: f = F A Esfuerzo = Fuerza Área f = RT F = CARGA S/T A = 1.00 ( B ) RT = CARGA S/T 1.00 ( B ) Se iguala el esfuerzo a un valor admisible llamado Resistencia del Terreno ( RT ) La fuerza se iguala a la Carga sobre el terreno ( CARGA S/T ) El ancho de la cimentación “ B ” se despeja: B= CARGA S/T / RT Este ancho es independiente del sistema de cimentación a utilizar.