CONCRETO I_PROYECTO 2DP PARCIAL.pdf

Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Civil

Concreto Reforzado I

Proyecto 2do. Parcial

Estudiante: Aarón Briones Uvalle

Matrícula: 1511083

Catedrático: Dr. Cesar Antonio Juárez Alvarado

Fecha de entrega: 16-Abril-2015

Memoria de Cálculo

Opción 1- Diseño de Losa Sólida

Considerando muros cargadores de 20 cm de ancho y acabados de piso,

empastado, yeso y mobiliario propuesto, se calculan las cargas vivas y muertas.

Carga viva para oficinas = 250 kg/m2

Cargas muertas:

Mosaico/piso = 53 kg/m2

Empastado = 100 kg/m2

Yeso = 70 kg/m2

Mobiliario = 50 kg/m2

Peso de losa = 432 kg/m2

Carga muerta total = 705 kg/m2

U = 1.2 (705) + 1.6 (250) = 1246 kg/m2 ( 1 m)

U = 1240 kg/m

Análisis de la estructura:

Ánalisis de losa por el método de cross

NO. ITERACIONES

Unión A B C D E

Miembro BC CB CD DC DE ED

K 5.20 4.20 4.20 5.20 5.20 5.20

FD 1.00 0.50 0.50 0.50 0.50 1.00

1 MEP -1595 1831.62 -1831.62 1831.62 -1831.62 1831.62 1831.62

B -236.62 0.00 0.00 0.00 0.00 -1831.62

2 T 0.00 -118.31 0.00 0.00 -915.81 0.00

B 0.00 59.16 59.16 457.91 457.91 0.00

3 T 29.58 0.00 228.95 29.58 0.00 228.95

B -29.58 -114.48 -114.48 -14.79 -14.79 -228.95

4 T -57.24 -14.79 -7.39 -57.24 -114.48 -7.39

B 57.24 11.09 11.09 85.86 85.86 7.39

5 T 5.55 28.62 42.93 5.55 3.70 42.93

B -5.55 -35.77 -35.77 -4.62 -4.62 -42.93

SUMA 1595 -2016 2016 -1329 1329 0

Análisis de viga resultante con B= 100 cm

En base al diagrama de momentos de la estructura se toma el momento máximo

actuante.

M máx= 2485 kg-m

Ecuación de diseño

Mu/ ᶲ f’c b d2 = w (1-0.58w)

Mu/ ᶲ f’c b d2 = 0.046 por lo tanto w = 0.048

ᵨ = w * f’c /Fy = 0.048(250)/4200 = 0.00286

As= 0.00286(100)(15.5)= 4.433 cm2 , usar Varilla no. 3 @ 15cm

Calculo de acero de temperatura

As temp= (0.00018)(100)(18)= 3.24 cm2

E = 100(1.27)/3.24= 40 cm, usar varilla de no.4 @ 40 cm para acero de

temperatura.

DISEÑO DE VIGAS

Materiales f’c= 250 kg/cm2 , Fy= 4200 kg/cm2

DISEÑO DE VIGA DE 4 METROS

Calculo de (U)

Carga que transmite la losa ----- 1246 kg/m

Peso de la viga ---------------------- 360 kg/m

Carga viva ---------------------------- 1000 kg/m

U= 1.2(1246+360)+1.6(1000) = 3528 kg/m

Mu= wl2/8= 7056 kg-m

Mu/ ᶲ f’c b d2= 0.0509 por lo tanto w= 0.053

ᵨ = 0.053(250)/4200= 0.0032

As= 0.0032(30)(50-4-1.3/2)= 4.36 cm2

Usar 4 varillas No, 4 @ 5cm en viga de 4 metros

As real= 1.3(4)= 5.2 cm2

a= 5.2(4200)/0.85(250)(30)= 3.43 cm

c = 3.43/0.85= 4.035 cm

ᵋ = 0.03 Por lo tanto acero fluye, y ᶲ = 0.9


Mu= 15876 kg-m

1587600/(0.9)(30)(50-4-1.3-2.5/2)2(250) = 0.114

W= 0.123

ᵨ = 0.123(250)/4200= 0.0073

As= 0.0073(30)(45.34)= 9.93 cm2

Usar 8 varillas no.4 @ 5 cm en 2 camas

As real = 10.4 cm2

a = 6.85

c = 8.06 cm



Mu= 11025 kg-m

1102500/(0.9)(30)(45.34)(250)= 0.0795

W= 0.084

ᵨ = (0.084)(250)/4200= 0.005

As= 0.005(30)(45.34)= 6.8 cm2

Usar 6 varillas no. 4 en 2 camas @ 8 cm

As real= 6(1.3)= 7.8 cm2

a = 5.12 cm

c = 6.045 cm


DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS

Diseño de viga de 4 metros

Vc = 0.53 * (f’c)1/2 b d = 0.53(250)1/2 (30)(45.34) = 11.4 ton

Con U= 3528 kg/m

Se obtiene Vu del diagrama de cortante y es igual a 5.1 ton

Caso no. 2

S max = Av min Fy/ 3.5 bw= 56. 8 cm

Por lo tanto usar estribos @ 60 cm en la viga

NOTA: COMO EN TODAS LA VIGAS EL VU FUE MENOR AL VC SE CALCULO

DE LA MISMA FORMA PARA TODAS, DE TAL MANERA QUE SE USAN

ESTRIBOS @ 60 cm EN TODAS LAS VIGAS.

Opción 2 Diseño de losa aligerada

Aligerante: Se escogió Barroclock de 30cm x 30 cm x 10 cm de espesor, con un

peso de 6 kg por pieza.

1.- Determinación del espesor de la losa usando especificaciones del ACI en tabla

9.5.

H1= L/8 = 160/8= 20 cm

H2= L/21 = 520/21= 24.76 cm

H3= L/18.5 = 420/18.5= 22.7 cm

H4= L/21 = 420/21 = 20 cm

Por lo tanto usar espesor de 20 cm

ESPACIADO DE BARROBLOCK VER PLANO DE LOSA ALIGERADA,

ANEXADO.

Calculo de cargas

Volumen total de la losa= 15.2(6)(0.2)= 18.24 m3

Volumen de aligerante = 0.3(0.3)(0.1)(432)= 3.89 m3

Volumen de concreto= 18.24 – 3.89 = 14.35 m3

Peso de concreto = 14.35 * 2400= 34440 kg/ (15.2*6)= 378 kg/m2

Peso de aligerante= 432*6 = 2592 kg / (15.2*6)= 29 kg /m2

Carga losa= 407 kg/m2

Piso = 53 kg/m2

Empastado = 100 kg/m2

Yeso = 70 kg/m2

Mobiliario = 50 kg/m2

Carga muerta total = 680 kg/m2

Carga viva = 250 kg/m2

U = 1.2(680)+1.6(250)= 1216 kg/m2

Ancho Efectivo

a) L/4 = 15.2*100/4= 380 cm

b) 16 hf + bw = 16*10 +12 = 172 cm

c) ½ Dist. N + bw= 30/2*2+12= 42 cm OK

bw= 42 cm

U = 1216 kg/m2 (0.42m) = 511 kg/m

Análisis de la estructura:

Análisis de losa por el método de cross

NO. ITERACIONES

Unión A B C D E

Miembro BC CB CD DC DE ED

K 5.20 5.20 4.20 4.20 5.20 5.20

FD 1.00 0.55 0.45 0.45 0.55 1.00

1 MEP -654 751.17 -751.17 1151.45 -1151.45 751.17 -751.17

B -97.09 -221.43 -178.85 178.85 221.43 751.17

2 T -110.72 -48.55 89.43 -89.43 375.59 110.72

B 110.72 -22.61 -18.27 -127.86 -158.30 -110.72

3 T -11.31 55.36 -63.93 -9.13 -55.36 -79.15

B 11.31 4.74 3.83 28.82 35.68 79.15

4 T 2.37 5.65 14.41 1.91 39.58 17.84

B -2.37 -11.10 -8.96 -18.54 -22.95 -17.84

5 T -5.55 -1.19 -9.27 -4.48 -8.92 -11.48

B 5.55 5.78 4.67 5.99 7.41 11.48

SUMA 654 -985 985 -1185 1185 0

Diagramas de cortante y momento en la estructura.

En base al diagrama de momentos se toma el momento máximo actuando en la

estructura para poder diseñar la losa.

M máx= 1186.8 kg-m

Se propone uso de varilla de no.3 como refuerzo de esta losa.

d = 20-2-1/2= 17.5 cm

Mu/ ᶲ f’c b d2= 118680/(0.9)(250)(42)(17.5)2= 0.041

W = 0.042

ᵨ= 0.042(250)/4200= 0.0025

As= 0.0025(42)(17.5)= 1.84 cm2

Por lo tanto usar 2 varillas no. 4 en cada nervadura. (CHECAR PLANO DE

REFUERZO DE NERVADURA).

TABLAS DE CANTIDAD DE MATERIAL

CANTIDAD DE MATERIAL EN LOSA SÓLIDA ( 18 cm)

Material Unidad Cantidad

Concreto premezclado f'c= 250 kg/cm2 m3 16.416

Acero de refuerzo Fy= 4200 kg/cm2 kg 568.48

Alambre recocido kg 28.424

Empastado (cemento + agua) m3 4.56

Yeso m3 2.736

Piso/mosaico pza 1013

CANTIDAD DE MATERIAL EN LOSA ALIGERADA (20 cm)


Concreto premezclado f'c= 250 kg/cm2 m3 14.35

Acero de refuerzo Fy= 4200 kg/cm2 kg 754.4



Yeso m3 2.736

Piso/mosaico pza 1013

Barroblock pza 432

CANTIDAD DE MATERIAL EN VIGAS


Concreto premezclado f'c= 250 kg/cm2

m3 8.7

Acero de refuerzo Fy= 4200 kg/cm2 kg 348



Yeso m3 0.9

Acero de refuerzo no. 3 (estribos9 kg 128

COMPARATIVA DE COSTO DE UNA LOSA SÓLIDA Y UNA LOSA

ALIGERADA.

CANTIDADES DE MATERIAL EN LOSA SÓLIDA ( 18 cm)

Material Unidad Cantidad P.U. COSTO

Concreto premezclado f'c= 250 kg/cm2 m3 16.42 $ 1,800.00 $ 29,548.80

Acero de refuerzo Fy= 4200 kg/cm2 kg 568.48 $ 13.50 $ 7,674.48

Alambre recocido kg 28.42 $ 12.00 $ 341.09

Empastado (cemento + agua) m3 4.56 $ 1,100.00 $ 5,016.00

Yeso m3 2.74 $ 297.00 $ 812.59

Piso/mosaico m2 91.20 $ 220.00 $ 20,064.00

COSTO TOTAL

$ 63,456.96

CANTIDADES DE MATERIAL EN LOSA ALIGERADA (20 cm)

Material Unidad Cantidad P.U. COSTO

Concreto premezclado f'c= 250 kg/cm2 m3 14.35 $ 1,800.00 $ 25,830.00

Acero de refuerzo Fy= 4200 kg/cm2 kg 420.00 $ 13.50 $ 5,670.00

Alambre recocido kg 21.00 $ 12.00 $ 252.00

Empastado (cemento + agua) m3 4.56 $ 1,100.00 $ 5,016.00

Yeso m3 2.74 $ 297.00 $ 812.59

Piso/mosaico m2 91.20 $ 220.00 $ 20,064.00

Barroblock pza 432.00 $ 5.00 $ 2,160.00

COSTO TOTAL $ 59,804.59

CONCLUSIONES

En base a los costos del concreto de la empresa Cemex, y precios de acero de

refuerzo, alambre recocido, etc, utilizados en cada obra, se hizo una comparativa

en relación a los materiales de cada losa, una sólida y una aligerada, de tal

manera que la más económica en cuanto a materiales es la losa aligerada, y

además de ser la que menos carga produce debido a los aligerantes utilizados en

su construcción, lo cual produce un ahorro de concreto, y también de tiempo de

mano de obra, incluso menos acero.

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