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Predimensionamiento de Elementos Estructurales: Losa Aligerada, Vigas y Columnas, Guías, Proyectos, Investigaciones de Construcción

Guía para predimensionar elementos estructurales

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2019/2020

Subido el 18/10/2020

ricardo-apaza-arias
ricardo-apaza-arias 🇵🇪

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FACULTAD DE INGENIERIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
PREDIMENSIONAMIENTO DE ELMENTOS ESTRUCTURALES
Predimensionamiento de la losa aligerada
Luz libre del portico L = 5.00 m 0.20 m
Espesor de losa h = 0.20 m
Espesor de losa def. h def. = 0.20 m 5.00 m
Predimensionamiento de la viga principal
0.60 m
Luz libre del portico principal L = 5.60 m
Luz libre del portico segundario B = 5.00 m
Peralte de viga h = 0.51 m
Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m
Base de la viga b = 0.25 m
Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m
Predimensionamiento de la viga segundaria
Luz libre del portico principal L = 5.00 m
0.50 m
Luz libre del portico segundario B = 6.00 m
Peralte de viga h = 0.45 m
Peralte de viga definitivo h def. = 0.50 m
Base de la viga b = 0.30 m
Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m
Predimensionamiento de la viga en voladizo en el de 2.00m.
Luz libre del portico principal L = 1.80 m
0.60 m
Luz libre del portico segundario B = 5.00 m
Peralte de viga h = 0.46 m
Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m
Base de la viga b = 0.25 m
Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m
Predimensionamiento de la viga en voladizo en el de 2.50m.
Luz libre del portico principal L = 2.30 m
0.60 m
Luz libre del portico segundario B = 6.00 m
Peralte de viga h = 0.59 m
Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m
Base de la viga b = 0.30 m
Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m
Por lo tanto si:
n = P
F'c * b * T
n > 1
Fuerza cortante 3
Deficiencia de anclaje del acero en las vigas
Deficiencia en los empalmes del acero en las columnas
Por aplastamiento n < 1
Segun ensayos experimentales en Japon se obtuvo que : 3
UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI
PARA LOSA ALIGERADA (Segun R.N.E. en la norma E - 060 Art. 10.4.1.1)
PARA LAS VIGAS (Segun R.N.E. en la norma E - 060 Art. 10.4.1.3 y el ingeniero
Antonio Blanco Blasco recomiendan usar peraltes)
PARA COLUMNAS (Segun el ingeniero antonio blanco blasco recomienda
(Ac=Pservicio/0.45*F'c) y (Ac=Pservicio/0.35*F'c) esto en el caso de tener placas o
muros cortantes
PARA COLUMNAS Pero el ICG lo determina con (bT=P/nF'c) y n estara en funcion de
que tipo de columna sea tipo 1=0.3; tipo 2y3=0.25 y tipo 4=0.2
Segun la discusion de algunos resultados de investigaciones en Japon debido al
sismo de TOKACHI 1968 donde colapsaron muchas columnas por:
Falla fragil por aplastamiento debido a
cargas axiales execivas
h ≥ L/25
h ≥ L/16 ; L/10 a L/12 ; b=B/20
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FACULTAD DE INGENIERIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELMENTOS ESTRUCTURALES

Predimensionamiento de la losa aligerada Luz libre del portico L = 5.00 m 0.20 m Espesor de losa h = 0.20 m Espesor de losa def. h def. = 0.20 m 5.00 m Predimensionamiento de la viga principal 0.60 m Luz libre del portico principal L = 5.60 m Luz libre del portico segundario B = 5.00 m Peralte de viga h = 0.51 m Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m Base de la viga b = 0.25 m Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m Predimensionamiento de la viga segundaria Luz libre del portico principal L = 5.00 m 0.50 m Luz libre del portico segundario B = 6.00 m Peralte de viga h = 0.45 m Peralte de viga definitivo h def. = 0.50 m Base de la viga b = 0.30 m Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m Predimensionamiento de la viga en voladizo en el de 2.00m. Luz libre del portico principal L = 1.80 m 0.60 m Luz libre del portico segundario B = 5.00 m Peralte de viga h = 0.46 m Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m Base de la viga b = 0.25 m Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m Predimensionamiento de la viga en voladizo en el de 2.50m. Luz libre del portico principal L = 2.30 m 0.60 m Luz libre del portico segundario B = 6.00 m Peralte de viga h = 0.59 m Peralte de viga definitivo h def. = 0.60 m Base de la viga b = 0.30 m Base de la viga definitivo b def. = 35.00 m 35.00 m Por lo tanto si:

n =

P

F'c * b * T

n > 1

Fuerza cortante 3 Deficiencia de anclaje del acero en las vigas Deficiencia en los empalmes del acero en las columnas Por aplastamiento

n <

Segun ensayos experimentales en Japon se obtuvo que : 3 UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI PARA LOSA ALIGERADA (Segun R.N.E. en la norma E - 060 Art. 10.4.1.1) PARA LAS VIGAS (Segun R.N.E. en la norma E - 060 Art. 10.4.1.3 y el ingeniero Antonio Blanco Blasco recomiendan usar peraltes) PARA COLUMNAS (Segun el ingeniero antonio blanco blasco recomienda (Ac=Pservicio/0.45F'c) y (Ac=Pservicio/0.35F'c) esto en el caso de tener placas o muros cortantes PARA COLUMNAS Pero el ICG lo determina con (bT=P/nF'c) y n estara en funcion de que tipo de columna sea tipo 1=0.3; tipo 2y3=0.25 y tipo 4=0. Segun la discusion de algunos resultados de investigaciones en Japon debido al sismo de TOKACHI 1968 donde colapsaron muchas columnas por: Falla fragil por aplastamiento debido a cargas axiales execivas h ≥ L/ h ≥ L/16 ; L/10 a L/12 ; b=B/

Falla ductil se recomineda usar: hn

T

C - 2

datos P0 = 0.00 Tn Carga muerta = 2.90 tn/m P1 = (^) 7.00 Tn Carga viva = 1.90 tn/m P2 = 12.00 Tn F'c = 210 kg/cm2^ Wp = 0.68 tn/m F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m Predimensionamiento de columnas L = 5.60 m Tipo de Col: 2 B = 5.00 m n = 0. --- 0.25 --- At = 28.00 m2 Wu = 1.64 Tn/m f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3. bd = 3277.14 cm2 Pg = 137.640 Tn b = d = 57.25 cm P = 172.050 Tn --- 172.05 --- seccion de columna def. 50.00 cm 70.00 cm 3500.00 cm Par este caso tenos un hn = 4.00 m T = 0.70 m

FALLA DUCTIL

C - 1

datos P5/2 = 4.50 Tn Carga muerta = 2.90 tn/m P4 = 9.00 Tn Carga viva = 1.90 tn/m P3 = 12.00 Tn F'c = 210 kg/cm2^ Wp = 0.98 tn/m F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m Predimensionamiento de columnas L = 5.20 m Tipo de Col: 1 B = 5.00 m n = 0. --- --- 0. At = 26.00 m2 Wu = 1.94 Tn/m f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3. bd = 2643.14 cm2 Pg = 151.380 Tn b = d = 51.41 cm P = 166.518 Tn --- --- 166. seccion de columna def. 50.00 cm 55.00 cm 2750.00 cm Par este caso tenos un hn = 4.00 m T = 0.55 m

FALLA DUCTIL

C - 1

datos P5/2 = 4.50 Tn Carga muerta = 2.90 tn/m P6 = 9.00 Tn Carga viva = 1.90 tn/m P0 = 10.00 Tn F'c = 210 kg/cm2 Wp = 0.84 tn/m F'y = 4200 kg/cm2 Wd = 0.96 tn/m Predimensionamiento de columnas L = 5.60 m Tipo de Col: 1 B = 5.00 m n = 0. --- --- 0. si cumple la seccion si cumple la seccion

T

sismo

PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS

ALIGERADOS

EN FUNCION DE LAS LUCES

Para losas unidireccionales LUZ (m) h (cm) € 7.00 otro € 7.00 otro € 20. € 7.00 € 25.00 otro € 7.00 € 30.00 € 25. Dimensionamiento valido para aligerados armados en una direccion con sobrecargas maximas de 300 - 350 kg/m El dimensionamineto tambien se hace teniendo en cuenta la flecha maxima (deflexion) según la norma E- Para losas bidireccionales LUZ (m) h (cm) € 7.00 € 25.00 € 25. € 7.00 otro € 30. Los aligerados armados en 2 direcciones se usan gralment cuando se tienen paños mas o menos cuadrados y luces mayores a los 6m Para luces mayores no es usual considerar ninguno de estos aligerados pues no resultan livianos ni economicos en comparacion con las losas nervadas LOSAS NERVADAS suponiendo una distancia de ejes entre viguetas de 70cm se considera el sgte dimensionamiento para viguetas en una direccion PERALTE LUZ Ancho variable de 10@15cm € 35.00 < 7. Ancho variable de 10@15cm € 40.00 < 8. Ancho variable de 10@15cm € 50.00 < 9. LOSAS MACIZAS h Luces (m) (^) comentario € 2.00 12 o 13 € 2.00 € 15.

Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas monolíticas de mayor peralte, por vigas de otros materiales independientes o integradas a la losa; o soportadas por muros de concreto , muros de mampostería o muros de otro material. Diseño de losas macizas/html PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS DIMENSIONES USUALES DE LAS VIGAS LUZ DIMENSIONES € 6.00 otro comentario € 6.00 25X60 / 30X60 / 40X € 6.00 25X70 / 30X70 / 40X70 / 40X € 6.00 30X75 / 40X75 / 30X80 / 40X € 6.00 30X85 / 30X90 / 40X85 / 40X

P1 P2 P3 P4 P5 P

7.00 Tn 12.00 Tn 12.00 Tn 9.00 Tn 9.00 Tn 9.00 Tn P7 P8 P 10.00 Tn 10.00 Tn 7.00 Tn C- Carga viva 1.90 tn/m Carg muerta 2.90 tn/m 4.00 m C-2 C-1 C-1 C- 2.50 m 2.00 m 1.60 m 1.60 m 1.60 m 1.40 m 1.40 m 1.40 m 1.40 m 1.80 m 1.80 m 2.00 m 2.50 m 2.00 m 4.80 m 5.60 m 5.60 m 2.50 m

T

b

T

sismo

hn

h de

eje a

eje

50.00 cm 55.00 cm 50.00 cm 50.00 cm 50.00 cm 50.00 cm 70.00 cm 55.00 cm 55.00 cm 60.00 cm

PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS O MUROS DE CONCRETO

Las placas pueden hacerse minimo de 10 cm de espesor Pero gnralmente se consideran de 15cm de espesor en casos de edificios de pocos pisos. Tambien de 20, 25, 30 cm conforme aunmentemos el nº de pisos. En el Peru se han proyectado una serie de edificaciones de hasta 20 pisos considerando placas d espesor de 25 cm las cuales tb tenian longitudes apreciables; Si existieran pocas placas en una direccion probalemente se necesitaran espesores mayores como 40, 50 o 60 cm Para realizar la evaluacion final se debera hacer un analisis sismico.

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

Ln 6.00 m B 5.50 m Coondicion h = Ln^ h =^ 54.55 cm € 11.00 h = 60.00 cm Condicion Condicion b = B^ b =^ 27.50 cm^ b =^ 18.00 cm € 20.00 b = 30.00 cm h b = 30.00 cm PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS Tipo de columna € 1. n = € 0. € 0.


P (servicio) 25000 kg f'c = 210 kg/cm bd = P^ b * d =^ 264.55 cm nf'c b = d = 16.27 cm b = 20.00 cm 0.30 ≤ b ≤ 0. L B

Base de la viga b = 0.30 m

0.60 m

Base de la viga definitivo b def. = 30.00 m

Por lo tanto si:

n = n >

Fuerza cortante

Deficiencia de anclaje del acero en las vigas

Deficiencia en los empalmes del acero en las columnas

Por aplastamiento

n <

Segun ensayos experimentales en Japon se obtuvo que :

Falla ductil

se recomineda usar:

hn

= 4

T

C - 2

datos P0 = 0.00 Tn Par este caso tenos un hn =

Carga muerta = 2.90 tn/m P1 = 7.00 Tn^ T =

Carga viva = 1.90 tn/m P2 = 12.00 Tn

F'c = 210 kg/cm2 Wp = 0.68 tn/m

F'y = 4200 kg/cm2 Wd = 0.96 tn/m

Predimensionamiento de columnas

L = 5.60 m Tipo de Col: 2

B = 5.00 m n = 0.

At = 28.00 m2 Wu = 1.64 Tn/m

f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3.

bd = 3277.14 cm2 Pg = 137.640 Tn seccion de columna def.

b = d = 57.25 cm P = 172.050 Tn 50.00 cm 70.00 cm

--- 172.05 --- 3500.00 cm

C - 1

datos P5/2 = 4.50 Tn Par este caso tenos un hn =

Carga muerta = 2.90 tn/m P4 = 9.00 Tn T =

Carga viva = 1.90 tn/m P3 = 12.00 Tn

F'c = 210 kg/cm2^ Wp = 0.98 tn/m

F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m

Predimensionamiento de columnas

L = 5.20 m Tipo de Col: 1

B = 5.00 m n = 0.

At = 26.00 m2 Wu = 1.94 Tn/m

f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3.

PARA COLUMNAS (Segun el ingeniero antonio blanco blasco recomienda

(Ac=Pservicio/0.45F'c) y (Ac=Pservicio/0.35F'c) esto en el caso de tener placas

o muros cortantes

PARA COLUMNAS Pero el ICG lo determina con (bT=P/nF'c) y n estara en funcion

de que tipo de columna sea tipo 1=0.3; tipo 2y3=0.25 y tipo 4=0.

Segun la discusion de algunos resultados de investigaciones en Japon debido al

sismo de TOKACHI 1968 donde colapsaron muchas columnas por:

Falla fragil por aplastamiento debido

cargas axiales execivas

bd = 2643.14 cm2 Pg = 151.380 Tn seccion de columna def.

b = d = 51.41 cm P = 166.518 Tn 50.00 cm 55.00 cm

--- --- 166.52 2750.00 cm

C - 1

datos P5/2 = 4.50 Tn^ Par este caso tenos un hn =

Carga muerta = 2.90 tn/m P6 = 9.00 Tn^ T =

Carga viva = 1.90 tn/m P0 = 10.00 Tn

F'c = 210 kg/cm2 Wp = 0.84 tn/m

F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m

Predimensionamiento de columnas

L = 5.60 m Tipo de Col: 1

B = 5.00 m n = 0.

At = 28.00 m2 Wu = 1.80 Tn/m

f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3.

bd = 2638.95 cm2 Pg = 151.140 Tn seccion de columna def.

b = d = 51.37 cm P = 166.254 Tn 50.00 cm 55.00 cm

--- --- 166.25 2750.00 cm

C - 1

datos P5/2 = 4.50 Tn^ Par este caso tenos un hn =

Carga muerta = 2.90 tn/m P6 = 9.00 Tn T =

Carga viva = 1.90 tn/m P7 = 10.00 Tn

F'c = 210 kg/cm2^ Wp = 0.84 tn/m

F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m

Predimensionamiento de columnas

L = 5.60 m Tipo de Col: 1

B = 5.00 m n = 0.

At = 28.00 m2 Wu = 1.80 Tn/m

f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3.

bd = 2638.95 cm2 Pg = 151.140 Tn seccion de columna def.

b = d = 51.37 cm P = 166.254 Tn 50.00 cm 55.00 cm

--- --- 166.25 2750.00 cm

C - 2

datos P0 = 0.00 Tn Par este caso tenos un hn =

Carga muerta = 2.90 tn/m P8 = 10.00 Tn T =

Carga viva = 1.90 tn/m P9 = 7.00 Tn

F'c = 210 kg/cm2^ Wp = 0.64 tn/m

F'y = 4200 kg/cm2^ Wd = 0.96 tn/m

Predimensionamiento de columnas

L = 5.30 m Tipo de Col: 2

B = 5.00 m n = 0.

At = 26.50 m2 Wu = 1.60 Tn/m

f'c = 210 kg/cm2 # de Pisos = 3.

bd = 3031.43 cm2 Pg = 127.320 Tn seccion de columna def.

b = d = 55.06 cm P = 159.150 Tn 50.00 cm 65.00 cm

--- 159.15 --- 3250.00 cm

LUZ (m) h (cm)

€ 7.00 otro € 30.

Los aligerados armados en 2 direcciones se usan gralment cuando se tienen

paños mas o menos cuadrados y luces mayores a los 6m

Para luces mayores no es usual considerar ninguno de estos aligerados pues

no resultan livianos ni economicos en comparacion con las losas nervadas

LOSAS NERVADAS

suponiendo una distancia de ejes entre viguetas de 70cm se considera el sgte

dimensionamiento para viguetas en una direccion

PERALTE LUZ

Ancho variable de 10@15cm € 35.00 < 7.

Ancho variable de 10@15cm € 40.00 < 8.

Ancho variable de 10@15cm € 50.00 < 9.

LOSAS MACIZAS

h Luces (m)

comentario

€ 2.00 12 o 13

Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas

monolíticas de mayor peralte, por vigas de otros materiales independientes

o integradas a la losa; o soportadas por muros de concreto , muros de

mampostería o muros de otro material. Diseño de losas macizas/html

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

DIMENSIONES USUALES DE LAS VIGAS

LUZ DIMENSIONES

comentario

€ 6.00 otro

€ 6.00 25X60 / 30X60 / 40X

€ 6.00 25X70 / 30X70 / 40X70 / 40X

€ 6.00 30X75 / 40X75 / 30X80 / 40X

€ 6.00 30X85 / 30X90 / 40X85 / 40X

CTURALES P1 P2 P

7.00 Tn 12.00 Tn 12.00 Tn

5.00 m

4.00 m C-2 C-

2.00 m 1.60 m 1.60 m 1.60 m 1.40 m

2.00 m 4.80 m 5.60 m

30.00 m

0.50 m

30.00 m

MARIATEGUI