5-EvaluacionCargas

Capítulo de 1

Evaluación de cargas permanentes

Unidades Utilizadas

Unidades básicas

Distancia: el metro (m).

Masa: el kilogramo (kg).

Tiempo: el segundo (s).

Unidades suplementarias

Ángulo plano: el radian (rad).

Unidades derivadas

Frecuencia: el hertz (Hz) 1 Hz = 1 s-1

Fuerza: el newton (N) 1N = 1 kg � m/s2

Esfuerzo: el pascal (Pa) 1 Pa = 1 N/m2

Energía, trabajo: joule (J) 1 J = N � m

Modelar una estructura

Se desea realizar el modelamiento de la edificación. Consta de una estructura conformada por vigas y columnas (tipo pórtico), las cuales configuran una edificación de dos niveles. Está destinada para una bodega y se encuentra ubicada en la ciudad de Bucaramanga.

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

0.100.10 0.70

0.400.32

0.05

0.03

y

x

COLUMNASVIGAS

0.50

0.35

0.40

0.35

PLANTA CUBIERTA

SECCIÓN DE LA PLACA

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

PLANTA ENTREPISO

PLANOS

ESPECIFICACIONES

Todas las dimensiones de la vigas son de 0.35x0.40 m

Todas las dimensiones de las columnas son de 0.35x0.50 m

Espesor de la placa aligerada en una dirección 0.40 m

Sección transversal de las viguetas 0.10x0.32 m

Altura por nivel 3.00 m

Evaluación de las masas

Friso Inferior

Mortero de Nivelación

0.03

0.03

Espesor Placa = 0.40

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

0.100.10 0.70

0.400.32

0.05

0.03

1. Las placas de entrepisos y cubierta.2. Los acabados de las placas.3. Las vigas.4. Las columnas.5. Los muros.

0.100.10 0.70

0.400.32

0.05

0.03

Asumiendo las densidades de los materiales como (NSR-98):

Concreto reforzado: 2.4 Mg/m3Concreto simple: 2.3 Mg/m3Mortero de pega: 2.1 Mg/m3Casetón de polipropileno: 0.025 Mg/m2

Luego las masas son:

Placa superior 0.05 x 2.4 0.12 Mg/m2Viguetas (0.32 x 0.10 x 2.4) / 0.80 0.096 Mg/m2Aligeramiento 0.025 Mg/m2Peso de la torta inferior 0.03 x 2.3 0.069 Mg/m2

Masa entrepiso tipo 0.310 Mg/m2

Placa

10

10 30

20

Ladrillo H-10

Refuerzo long. 3/8"Estribos de una rama 3/8"

5

20

50

30

10

10 20


Ladrillo H-10

5

3010 30

20

10

60


Ladrillo H-10

5

Aligeramiento con H-10, 30 cm de ancho



Entrepiso y Cubierta

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

Área total de placa cubierta = (4.80-0.35) (5.70-0.35) = 23.81 m2

Masa = 0.31*23.81 = 7.38 Mg

Peso = 7.38 Mg*9.8 m/s2=72.33 KN

Acabados de placa Entrepiso

Mortero de pega: 2.1 Mg/m3Baldosín cerámico: 0.017 Mg/m2

Friso Inferior


0.03

0.03


Las masas son:

Mortero de nivelación 0.03 x 2.1 0.063 Mg/m2Enchape cerámica 0.017 Mg/m2Friso inferior 0.03 x 2.1 0.063 Mg/m2

Masa entrepiso tipo = 0.143 Mg/m2

Acabados de placa de la cubierta (metro cuadrado)

Mortero de pega: 2.1 Mg/m3

Friso Inferior


0.03

0.03


Las masas son:

Mortero de nivelación 0.03 x 2.1 0.063 Mg/m2Friso inferior 0.03 x 2.1 0.063 Mg/m2

Masa placa = 0.126 Mg/m2

Acabados (Total)

Área total de placa cubierta = (4.80) (5.70) = 27.36 m2

Masa cubierta = 0.143*27.36 = 3.91 Mg

Peso = 3.91 Mg*9.8 m/s2= 38.34KN

Entrepiso Cubierta

Friso Inferior


0.03

0.03


Friso Inferior


0.03

0.03


Masa cubierta = 0.126*27.36 =3.447Mg

Peso = 3.447Mg*9.8 m/s2=33.784 KN

Columnas nivel 1

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3V

3 C

(0.

35x0

.40)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

Masa columnas nivel 1 = 1.09 Mg

Tenemos 4 columnas de longitud aferente = 3.00 m

Masa Columnas = área de columnas x (long. Aferente – altura de la placa) x 2.4 Mg/m3

Masa Columnas = [0.175 (3.0-0.40) 2.4] = 1.09 Mg

Peso = 1.09 Mg*9.8 m/s2= 10.70 KN

3

3

3

Columnas nivel 2

Masa columnas nivel 1 = 0.46 Mg

Tenemos 4 columnas de longitud aferente = 1.50 m

Masa Columnas = área de columnas x (long. Aferente – altura de la placa) x 2.4 Mg/m3

Masa Columnas = [0.175 (1.5-0.40) 2.4] = Mg

Peso = 0.46Mg*9.8 m/s2= 4.53 KN

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3V

3 C

(0.

35x0

.40)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

1.53

3

Vigas (unidad) L=4.80 m

Masa columnas nivel 1 = 0.288 Mg/m

Asumiendo vigas:•Cuatro de longitud 4.80

Masa Vigas ( 4.80 m)= área de la viga x 2.4 Mg/m3

Masa Vigas (4.80 m)= (0,40*0,30)m2 x 2.4 Mg/m3= 0.288 Mg/m

Peso = 0.289 Mg/m*9.8 m/s2= 2.82KN/m

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3V

3 C

(0.

35x 0

.40)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

Vigas (unidad) L=5.70 m

Masa columnas nivel 1 = 0.288Mg/m

Asumiendo vigas:•Cuatro de longitud 5.70

Masa Vigas ( 5.70 m)= área de la viga x 2.4 Mg/m3

Masa Vigas (5.70 m)= (0,40*0,30)m2 x 2.4 Mg/m3= 0.288 Mg/m

Peso = 0.288 Mg/m*9.8 m/s2= 2.82 KN/m

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3V

3 C

(0.

35x 0

.40)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

X

Muros nivel 1

Masa muros divisorios cubierta = 0 Mg

MurosMuros

Masa por muro= 0.355Mg/ m2

Muros cubierta

Masa muros nivel 1 = 9.17 Mg

Masa = (área placa)*masa = (4.80 * 5.70)m2 * 0.335 Mg/m2 = 9.17 Mg

Peso = 9.17 Mg*9.8 m/s2=89.82 KN

Peso = 0 N

Peso por muro= 0.355Mg/ m2*9.8m/s2= 3.48 KN/m2

Resumen de pesos

• Placa 72.33 KN• Acabados entrepiso 38.34 KN• Acabados cubierta 33.784 KN• Columnas 1 nivel (unidad) 10.70 KN• Columnas 2 nivel (unidad) 4.53 KN• Vigas 2.82 KN/m• Muros 1 nivel 89.82 KN

2 3

B

A

Distribución de cargas

Peso de vigas

Peso de la placaPeso de acabadosPeso de columnas

Peso de la placaPeso de acabadosPeso de murosPeso de columnas

2 3

B

A

Pórtico A

Pórtico B

Pórtico 2

Pórtico 3

10

20

10

20

10

20

10

20

10

20

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.3 5

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x 0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.3 5

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40) B

AREA AFERENTE = 23.81 M2 / 2 = 11.905 M2

2 3

B

A

Pórtico A - B

MurosVigasAcabados

Placa

Placa

VigasAcabados

Columnas

Columnas

ELEMENTO PESO GENERAL PESO ELEMENTO

• Placa 72.33 KN 72.33 KN/(2*4.8 m)= 7.534 KN/m

• Acabados entrepiso 38.34 KN 38.34KN/(2*4.8 m) = 3.994 KN/m

• Acabados cubierta 33.784 KN 33.784 KN/(2*4.8m) = 3.519 KN/m

• Columnas 1 nivel 10.70 KN2 nivel 4.53 KN

• Vigas 2.82 KN/m 2.82 KN/m

• Muros 1 nivel 89.82 KN/m 89.82 KN/m/(2*4.8m) = 9.356 KN/m

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.3 5

x0.4

0)

3

V3

C (

0.35

x 0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40)

4.80

B

Y

5.70

VA C (0.35x0.40)

2

V2

C (

0.35

x0.4

0)

3

V3

C (

0.3 5

x0.4

0)

A

VB C (0.35x0.40) B

2 3

B

A

Pórtico 2 - 3

Vigas

Vigas

B

A

COLUMNAS

VIGAS

MUROS

ACABADOS

PLACA

Distribución de cargas

10

10 30

20

Ladrillo H-10


5

TALLER # 5

2 3

B

A1

7

3

2

4

9

5 6

8

10

11 12

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