Diseño Estructural de Losa

Memoria Diseño Estructural Proyecto Residencial Los Alamos III Etapa

Diseño Ing. Carlos Valladares Tábora Cich. # 3293

Especificaciones de DiseñoEspecificaciones de Diseño

Las dimensiones de Vigas y Columnas.

01.- Columnas de 20 x 20 cms. En ambas plantas Vigas de 20 x 40 cms. En ambas plantas02.- Las Longitudes de desarrollo se calcularon de una sola vez, es decir para todas las vigas que Posean el mismo tipo de varilla o número.03.- Se realizaron dos tipos de corte en las vigas en los extremos cuando lo ameritan y al centro04.- Por cada marco letra y número se realizo lo siguiente : Por cada nivel ( entrepiso y superior, de techo ) se analizo el marco por Hardy Cross.05.- Se determino los Mo( +/- ) por Hardy Cross, en la unión los Mo son balanceados = 006.- En las columnas la inercia es uniforme 20 x 20 cms.07. - En las vigas la inercia es uniforme 20 x 40 cms.08.- Las longitudes de desarrollo se calculo de una vez para todas las diferentes tipos de varillas que se utilizan en este proyecto.

Cargas de Diseño EstructuralCargas de Diseño EstructuralItem Descripción Valor de

CargaUnidad

01.- Peso Especifico del Concreto 2,400.00 Kgs./Mtrs.302.- Peso de la Pared 270.00 Kgs./Mtrs.203.- Peso de Canaleta 20.00 Kgs./Mtrs.04.- Peso de Lamina de Zinc 05.00 Kgs./Mtrs.205.- Altura de Pared de Bloques 3.00 Mtrs.06.- Acabados 216.00 Kgs./Mtrs.207.- Dimensión de Viga Base 0.20 Mtrs.08.- Dimensión de Viga Altura 0.40 Mtrs.09.- Dimensión de Columna 20 x 20 0.20 Mtrs.10.- Dimensión de Mtrs.11.- W de Losa 168.00 Kgs./Mtrs.212.- Ceramica + Pegamento 50.00 Kgs./Mtrs.213.- Instalaciones Tabla Yeso 50.00 Kgs./Mtrs.214.- Carga Viva Losa / Entre Piso 250.00 Kgs./Mtrs.215.- Carga Viva Escalera 360.00 Kgs./Mtrs.216.- Resistencia del Concreto 210.00 Kgs./Mtrs.217.- Resistencia del Suelo Qu 20.00 Kgs./Mtrs.3

01.- Losa Monolítica sobre Canaleta 02.- Canaleta legitima de 6”03.- Laminas de Zinc Legitimas Calibre 2604.- Normas del ACI – 318 – ( 89 )

“Un buen diseño es aquel que se apega fielmente a los criterios de la Ingeniería” 1



Diseño Estructural de Losa

01.- Análisis Estructural de Losa

a.- Separación de Canaleta Longitud de Pared Más larga / 0.70 Valor Asumido

Separación de Canaletas = 10.67 / 0.60 = 18 [] 2 x 6” 1/16” El espesor tentativo de la losa se da por 2 x 2.,54 cms + 0.953 = 6.032

Art. 7.7.1.c Ø #3Determinado Cargas Muertas

Item Cálculos Valores Unidad01.- Losa 1.00 Kgs.2 x 0.06 Mtrs. X 2,400

Kgs/Mtrs.3 144.00 Kgs./Mtrs

02.- Lamina de Zinc = 1 x 35 35.00 Kgs./Mtrs03.- Ceramica + Mortero 1 Kgs.2 – Mtrs.2 x

150 Kgs./Mtrs3 150.00 Kgs./Mtrs

Sumando Cargas Muertas 329.00 Kgs./Mtrs

Si Carga Viva 250 Kgs./Mtrs.2

Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 329 + 170 x 350 = 1,055.60 Kgs.Mtrs.

Se trabajar el análisis de la losa por el método directo descrito en la sección 8.3.3 ACI 318 - 89Si Ln = 0.6 entonces Wu ( Ln ) ^2 = ( 1,055.60 ) x ( 0.60^2 ) = 380.00 Kgs.-Mtrs. Kgs./Mtrs. Mtrs.2Determinando Mo ( + ) y Mo ( - ).

Mo ( - ) = Wu ( Ln^2 ) / 24 = ( 380.00 Kgs.-Mtrs. x 0.60^2 ) / 24 = 15.83 Kgs-Mtrs.Mo ( + ) = Wu ( Ln^2 ) / 10 = ( 380.00 Kgs.-Mtrs. x 0.60^2 ) / 10 = 38.00 Kgs-Mtrs.Mo ( - ) = Wu ( Ln^2 ) / 11 = ( 380.00 Kgs.-Mtrs. x 0.60^2 ) / 11 = 34.55 Kgs-Mtrs.Mo ( + ) = Wu ( Ln^2 ) / 16 = ( 380.00 Kgs.-Mtrs. x 0.60^2 ) / 16 = 23.75 Kgs-Mtrs.

Se determina del plano de entrepiso la acción de losa en el apoyo Izq. de la canaleta observando la losa se apoya en las vigas V - #01 del Eje #03, Viga - #02 del Eje #05, Y Viga - #02 del Eje #05 y Viga #03 del Eje - #06




02.- Determinando Cargas Uniformes Sobre Vigas Análisis Estructural de Viga de Losa

02.01-. Análisis de Cargas Uniformemente distribuidas en Vigas de Entre Piso

Viga #01 = Viga #02 = Viga = #03 de Ejes 03, 05 y 06 C a r g a s M u e r t a s

Item D e s c r i p c i ó n C a l c u lo s Valor Unidad01.- Peso de Pared ( Largo x Alto de Pared x # de Bloques

x Peso de Bloque ) / Largo de Pared( 10.67 x 3.0 x 12.50 x 20 ) / 10.67

750.00 Kgs./Mtrs.

02.- Peso Propio de Viga 0.20 Mtrs. X 0.40 Mtrs.x 2,400 Kgs/M3 192.00 Kgs./Mtrs.03.- Peso de Repello (10.67 x3.00 x 0.01 x 2 x 2,100 ) / 10.67 126.00 Kgs./Mtrs.04.- Peso de Losa Area de Canaleta x Espesor de Losa x

Largo de Canaleta x Peso Esp.Concreto0.60 x 0.06 x 5.90 / 2 x 2,400

254.88 Kgs./Mtrs.

Sumatoria de Cargas Muerta 1,005.00 Kgs./Mtrs.

Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 1,005.00 + 1.70 x 350 = 2,531.03 Kgs.MtrsCarga Distribuida Cu = 2,550.00 Kgs.-Mtrs de Entre Piso

TTTTTTTTTTTTTTTTT CU = 2,550.00 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

V V

Viga #04 = Viga #05 = Viga #07 de Ejes B, D e IC a r g a s M u e r t a s

Item D e s c r i p c i ó n C a l c u lo s Valor Unidad01.- Peso de Pared ( Largo x Alto de Pared x # de Bloques

x Peso de Bloque ) / Largo de Pared( 9.75 x 3.0 x 13.50 x 20 ) / 9.75

810.00 Kgs./Mtrs.

02.- Peso Propio de Viga 0.20 Mtrs. X 0.40 Mtrs. X 2,400 Kgs/M3

192.00 Kgs./Mtrs.

03.- Peso de Repello ( 9.75 x 3.00 x 0.01 x 2 x 2,100 ) / 9.75 126.00 Kgs./Mtrs.Sumatoria de Cargas Muerta 1,128.00 Kgs./Mtrs.

Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 1,128.00 + 170 x 350 = 2,174.20 equivalente 2,175.00Carga Distribuida Cu = 2,175.00 Kgs.-Mtrs de Entre Piso

TTTTTTTTTTTTTTTTT CU = 2,175.00 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

V V02.02.- Análisis de Cargas Uniformemente distribuidas en Vigas del Techo




Viga #01 = Viga #02 = Viga = #03 de Ejes 3, 5 y 6

C a r g a s M u e r t a sItem D e s c r i p c i ó n C a l c u lo s Valor Unidad01.- Peso de Techo /

Lamina 1.00 Mtrs.2 x 150 Kgs./Mtrs.2 150.00 Kgs./Mtrs.

02.- Peso Propio de Viga 0.20 Mtrs. x 0.40 Mtrs.x 2,400 Kgs/M3 192.00 Kgs./Mtrs.03.- Peso de Acabados 1.00 Mtrs.2 x 35 Kgs. / Mtrs.2 35.00 Kgs./Mtrs.

Sumatoria de Cargas Muerta 377.00 Kgs./Mtrs.

Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 377.00 + 170 x 100 = 697. Kgs.MtrsCarga Distribuida Cu = 700.00 Kgs.-Mtrs de Entre Piso

TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT CU = 700.00 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

V V B D I

Cu. = 700 Kgs. / Mtrs.

Cu = 2,550 Kgs. / Mtrs. Cu = 2,550 Kgs. / Mtrs.

Marcos Eje 03 – 03 = Eje 05 – 05 = Eje 06 - 06 3 5 6

Cu. = 700 Kgs. / Mtrs.

Cu = 2,175 Kgs. / Mtrs. Cu = 2,175.00 Kgs. / Mtrs.

Marcos Eje B – B = Eje D – D = Eje I – I

2.02.- Análisis de Cargas Puntuales.




a.- Cargas Puntuales transmitidas por las Canaletas en Viga # 01 de Eje 3

C a r g a s M u e r t a sItem D e s c r i p c i ó n C a l c u lo s Valor Unidad01.- Peso Cerámica +

Mortero0.60 x 5.90 / 2 x 120.00 212.40 Kgs.

02.- Peso de Lamina 0.60 x 5.90 / 2 x 15 26.55 Kgs..03.- Peso de Canaleta 35.00 x 5.90 / 2 103.25 Kgs.

Sumatoria de Cargas Muerta 342.20 Kgs.

Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 342.20 + 1.70 x 350 = 1,074.08 Kgs.MtrsCarga Puntual Cu = 1,075.00 Kgs.-Mtrs en Extremo de Canaleta

Pu = 1,075 1,075.00 = PU

Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu Pu

TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT CU = 254.88 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

V V

b.- Cargas Puntuales transmitidas por las Canaletas en Viga # 02 de Eje 5

C a r g a s M u e r t a sItem D e s c r i p c i ó n C a l c u lo s Valor Unidad01.- Peso de Losa 0.60 x 0.06 x 5.90 / 2 x 2,400

0.60 x 0.06 x 3.85 / 2 x 2,400254.88166.32

Kgs.

02.- Peso Cerámica + Mortero

0.60 x 5.90 / 2 x 120.00 0.60 x 3.85 / 2 x 2,400

212.40277.20

Kgs.

03.- Peso de Lamina 0.60 x 5.90 / 2 x 15 0.60 x 3.85 / 2 x 15

26.5517.35

Kgs..

04.- Peso de Canaleta 35.00 x 5.90 / 235.00 x 3.85 / 2

103.2567.38

Kgs.

Sumatoria de Cargas Muerta 1,125.33 Kgs.Determinando Carga Ultima = 1.40 x Cm + 1.70 x Cv Cu = 1.40 x 1,125.33 + 1.70 x 350 = 2,170.46 Kgs.MtrsCarga Puntual Cu = 2,170.46 Kgs.-Mtrs

02.03.- Análisis Estructural de Losa sobre Canaletas




a.- Diseño Estructural de Losa de Concreto.

a.- Usando Varilla #03 d = ( 6 – ( 2 + Ø #3 / 2 )) ; d = ( 6 – ( 2 + 0.954 / 2 )) = 3.523 cms.

Mo ( - ) = Wu ( Ln^2 ) / 11 = ( 380.00 Kgs.-Mtrs. x 0.60^2 ) / 11 = 34.55 Kgs-Mtrs.

Para. Mo ( - ) = 34.55 Kgs-Mtrs. Mo ( - ) Si a = 0.157 x As entonces As = ----------------------------------------- 0.90 x ( Fy ) x ( d – a / 2 )

34.55 Kgs./Mtrs. x 100 cms. 3.455.00 Kgs./cms.. As = ------------------------------------------- = -------------------------- 0.90 x ( 2,800 ) x ( 3.523 – a / 2 ) 8,877.96 - 1,260 a

Resolviendo la ecuación para a.

Item Si a vale Entonces As

Unidad

01.- 1 cms. 0.3892 Cms.202.- 0.08 0.3891 Cms.203.- 0.07 0.3891 Cms.2

Entonces 0.389 Cms.2

Por tensión As = 0.448 Cms.2 0.389 Determinando # de Varillas por Metro / Lineal. = ----------- = 0.548 Mtrs. / Varillas 0.71




Para Mo ( + ) = 38.00 Kgs-Mtrs. 38.00 Kgs./Mtrs. x 100 cms. 3,800.00 Kgs./cms.. As = ------------------------------------------- = -------------------------- 0.90 x ( 2,800 ) x ( 3.523 – a / 2 ) 8,877.96 - 1,260 a

Resolviendo la ecuación para a.

Item Si a vale Entonces As

Unidad

01.- 1 cms. 0.4280 Cms.202.- 0.08 0.4280 Cms.203.- 0.07 0.4280 Cms.2

Entonces 0.4280 Cms.2

Por tensión As = 0.428 Cms.2 0.428 Determinando # de Varillas por Metro / Lineal. = ----------- = 0.603 Mtrs. / Varillas 0.71 Sin embargo según 7.6.5 del ACI 319 – 89. la separación será 3 x hf, por tanto, por lo que la

100Separación = ----------- + 1 = 6.556 o sea la separación será 1 varilla @ 20 cms. 3 x 6

Determinando Ro. Y aplicando las Ecuaciones 8.1 β = 0.85 y Ecuación 10.2.7.3

Si Ro Balanceado = 0.85 ( β ) x ( f´c / fy ) x ( 6,100 / ( 6,100 + fy ) Ro balanceado = 0.85 x ( 0.85 ) x ( 210 / 2,800 ) x ( 6,100 / ( 6,100 + 2,800 )) = 0.037

Item Ro Ecuación Valor01.- Ro Min. 14 / Fy = 14 / 2,810 0.00502.- Ro Real As / b x d = 6 x 0.71 / ( 100 x 3.523 ) 0.01203.- Ro Máx. 075 x Ro balanceado = 0.75 x 0.037 0.028

Ro min. ≤ Ro real < Ro máx.0.005 . ≤ 0.012 < 0.028




Esta correcto entonces As fluye, resiste. Determinamos Mu si Ø = 90

Mu = Ø x As x Fy ( d – a / 2 )

Mu = 0.90 x ( 6 x 0.71 ) x 2,810 ( 3.523 – 0.07 / 2 ) = 37,406.84 Kgs. - cms.

Para Mo ( + ) = 43.39 Kgs-Mtrs. ; 43.39 entonces 374.068.40 > 43.39 entonces el Factor de Seguridad F.S. = 8.64

Por tanto el Acero de Temperatura. As t = 0.002 , As t = 0.002 x 100 x 3.523 = 0.71 o sea se colocara 1 varilla #3 @ 100 cms. Pero según el ACI 319 – 89, 7.12.2.2 la varilla a colocar será 1#2@30 en la losa como MAXIMO.


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