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DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
Daniel Snchez Ballinas 1
1. CARACTERSTICAS GENERALES
La construccin se encuentra ubicada en la cuidad de
Villahermosa Tabasco, el cual consiste en una construccin de
tres niveles y ser destinada para uso de oficinas.
2. ESTRUCTURACIN La estructura de la construccin ser a base de marcos rgidos.
Los sistemas de pisos estarn formados: para el nivel 1 por losa
maciza; para el nivel 2 por losa aligerada y para el nivel 3 por
Losacero.
3. MATERIALES
a) Concreto
Toda la estructura (trabes, losas y columnas), se disearan para
una resistencia a la compresin del concreto de fc= 250 kg/cm2,
con un tamao mximo del agregado de 19 mm (3/4).
b) Acero de refuerzo
Para el diseo del acero de refuerzo por flexin, se considero un
valor del lmite de fluencia de fy= 4200 kg/cm2 (grado 42) para
todos los dimetros indicados, con excepcin del acero No 2
(alambrn) que ser de un fy= 2530 kg/cm2 (grado estructural).
Mientras que los prefabricados como la Malla electro soldada,
ser de un fy= 5000 kg/cm2 (grado 50).
1. DESARROLLO DEL PROYECTO
1.1. Proyecto arquitectnico
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TABLEROS EN LOSA 1
Acotacin en metros
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DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
3 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
TABLEROS EN LOSA 2
Acotacin en metros
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DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
4 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
TABLEROS EN LOSA 3
Acotacin en metros
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DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
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=
3.1. Anlisis de carga
LOSA 1 (MACIZA) TABLEROS DEL II AL X
Losa (12 cm) 2400 kg/m3 x 0.12 m....288 kg/m2 Mortero inferior (1.5 cm) 1800 kg/m3 x 0.015 m....27 kg/m2 Mortero para nivelar (3 cm) 1800 kg/m3 x 0.03 m..54 kg/m2 Mortero para piso (2 cm) 1800 kg/m3 x 0.02 m..36 kg/m2 Piso.55 kg/m2 Reglamento ...40 kg/m2 Carga muerta .CM= 500 kg/m2 Carga viva mx. CV= 250 kg/m2 Carga viva inst. . CVi=180 kg/m2
CARGA EQUIVALENTE DEBIDA AL MURO DIVISORIO
EN EL TABLERO I
Tabla 1. Coeficientes para transformar cargas lineales en
equivalentes uniformes por m2.
Relacin de claros m= 1
2
0.5
0.8
1.0
Muro paralelo lado corto 1.3 1.5 1.6
Muro paralelo lado largo 1.8 1.7 1.6
MURO DE BLOCK MACIZO 10-20-40 cm
RECUBRIMIENTO CARGA (kg/m2)
CARGA (kg/m) ALTURA DE MURO (M)
2.00 2.60 MATERIAL MORTERO BLOCK MORTERO
234.00 468.00 608.4 ESPESOR 0.015 0.100 0.015
P. VOL 1800 1800 1800
W (kg/m2) 27.00 180.00 27.00
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DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
6 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
= 12
= 4
5 = 0.8
Carga equivalente uniforme = 1404 kg
20 m2 x 1.5 = 105.3 kg/m2
Datos:
a1 = 4 m
a2 = 5 m
Peso total del muro = 468 kg/m x 3 m = 1404 kg
Muro paralelo al lado corto
Coeficiente = 1.5
LOSA 1 (MACIZA) TABLERO I
Losa (12 cm) 2400 kg/m3 x 0.12 m....288 kg/m2 Mortero inferior (1.5 cm) 1800 kg/m3 x 0.015 m....27 kg/m2 Mortero para nivelar (3 cm) 1800 kg/m3 x 0.03 m..54 kg/m2 Mortero para piso (2 cm) 1800 kg/m3 x 0.02 m..36 kg/m2 Piso.55 kg/m2 Reglamento ...40 kg/m2 Carga equivalente uniforme .105.3 kg/m2 Carga muerta ....CM= 605.3 kg/m2 Carga viva mx. . CV= 250 kg/m2 Carga viva inst. . CVi=180 kg/m2
carga en volado =3122.32 kg
5.6 m2= 557.56 kg /m2
CARGA DEVIDA A LOS MUROS EN EL VOLADO.
PRETIL DE BLOCK HUECO 10-20-40 cm
RECUBRIMIENTO CARGA (kg/m2)
CARGA (kg/m)
ALTURA DE MURO (M)
1.00
MATERIAL MORTERO BLOCK MORTERO
264.00 264.00 0 ESPESOR 0.015 0.015
P. VOL 1800 1800
W (kg/m2) 27.00 210.00 27.00
MATERIAL
PESO VOL
ESPESOR CARGA ALTURA kg/m
3 m kg/m
2 2
VIDRIO 2600 0.019 49.53 99.06 KG/M
Longitud total = 8.6 m
Peso total del muro = (264 kg/m + 99.06) x 8.6 m = 3122.32 kg
a1 = 0.80 m
a2 = 7 m
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LOSA 1 (MACIZA) TABLERO V VOLADO Losa (12 cm) 2400 kg/m3 x 0.12 m....288 kg/m2 Mortero inferior (1.5 cm) 1800 kg/m3 x 0.015 m....27 kg/m2 Mortero para nivelar (3 cm) 1800 kg/m3 x 0.03 m..54 kg/m2 Mortero para piso (2 cm) 1800 kg/m3 x 0.02 m..36 kg/m2 Piso.55 kg/m2 Reglamento ...40 kg/m2 Carga en volado ... 557.56 kg/m2 Carga muerta ......CM= 1057.56 kg/m2 Carga viva mx. ... CV= 250 kg/m2 Carga viva inst. .... CVi=180 kg/m2
LOSA 2 (ALIGERADA) TABLEROS I AL III
Losa aligerada232.60 kg/m2 Mortero inferior (1.5 cm) 1800 kg/m3 x 0.015 m....27 kg/m2 Mortero para nivelar (3 cm) 1800 kg/m3 x 0.03 m..54 kg/m2 Mortero para piso (2 cm) 1800 kg/m3 x 0.02 m..36 kg/m2 Piso.55 kg/m2 Reglamento ...40 kg/m2 Carga muerta .CM= 444.6 kg/m2 Carga viva mx. CV= 250 kg/m2 Carga viva inst. . CVi=180 kg/m2
LOSA 2 (ALIGERADA) TABLEROS I AL III
Losa aligerada232.60 kg/m2 Mortero inferior (1.5 cm) 1800 kg/m3 x 0.015 m....27 kg/m2 Entortado (5 cm) 1800 kg/m3 x 0.05 m..90 kg/m2 Reglamento ...40 kg/m2 Carga muerta .CM= 389.6kg/m2 Carga viva mx. CV= 100 kg/m2 Carga viva inst. . CVi=70 kg/m2
LOSA 3 (LOSACERO) TABLEROS I AL VII
Lamina.. 8 kg/m2 Concreto 2400 kg/m3 x 0.095 m3/m2...228 kg/m2 Entortado (5 cm) 1800 kg/m3 x 0.05 m.....90 kg/m2 Plafn ..20 kg/m2 Carga muerta ...CM= 386 kg/m2 Carga viva mx. ... CV= 100 kg/m2 Carga viva inst. .. CVi=70 kg/m2
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TRABES SECUNDARIAS LOSA 1
SECCION PESO VOL BASE PERALTE CARGA
kg/m3 m m kg/m
20X35 2400 0.2 0.35 168
25X55 2400 0.25 0.55 330
TRABES SECUNDARIAS LOSA 2
SECCION PESO VOL BASE PERALTE CARGA
kg/m3 m m kg/m
20X35 2400 0.2 0.35 168
25X45 2400 0.25 0.45 270
25X55 2400 0.25 0.55 330
TRABES SECUNDARIAS LOSA 3
SECCION PESO VOL BASE PERALTE CARGA
kg/m3 m m kg/m
IR 14X34 50.6
COLUMNAS
SECCION PESO VOL BASE PERALTE CARGA
kg/m3 m m kg/m
50X50 2400 0.5 0.5 600
50X50 2400 0.5 0.5 600
DIA 45 2400 0.45 381.70
TRABES PRINCIPALES
SECCION PESO VOL BASE PERALTE CARGA
kg/m3 m m kg/m
3 nivel 25x50 2400 0.25 0.5 300
2 nivel 35x70 2400 0.35 0.7 588
1 nivel 40x70 2400 0.4 0.7 672
TINACO 27 KG
AGUA 1100 KG
PESO TOTAL 1127 KG
TANQUE 210 KG
GAS 1000 KG
PESO TOTAL 1210 KG
SISTEMA VIDRIO VENTANA 363.06 KG/M
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4. BAJA DE CARGA
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5. CALCULO DE LA FUERZA SSMICA.
NIVEL 3
ELEMENTOS QUE
INTEGRAN EL NIVEL 3
NUMERO DE VECES
CARGA BASE LARGO ALTURA PESO KG
LOSA 456.00 13 7 41496.00
TRABE SECUNDARIA
50.6 7 3 1062.60
TRABE SECUNDARIA
50.6 4 2 404.80
TRABE PRINCIPAL 300 13 2 7800.00
TRABE PRINCIPAL 300 7 3 6300.00
MURO 234.00 10 1.5 3510.00
VENTANA 49.53 34 1.5 2526.03
COLUMNA 600 1.5 4 3600.00
COL CIRCULAR 381.70 1.5 2 1145.11
PESO DEL NIVEL 3 67844.54 KG
PESO DEL NIVEL 3 67.84 TON
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NIVEL 2
ELEMENTOS QUE
INTEGRAN EL NIVEL 2
NUMERO DE VECES
CARGA BASE LARGO ALTURA PESO KG
LOSA 624.60 13 7 56838.98 LOSA 459.60 13 5.5 32861.70 TRABE
SECUNDARIA 168 4 672.00 TRABE
SECUNDARIA 270 5.5 1485.00 TRABE
SECUNDARIA 330 12.5 4125.00 TRABE PRICIPAL 588 13 3 22932.00 TRABE PRICIPAL 588 12.5 3 22050.00 MURO 234.00 10 3.25 7605.00 VIDRIO 49.53 0.8 7 277.37 PRETIL 264.00 34 1 8976.00 VENTANA 49.53 34 1.75 2947.04 COLUMNA 600 3.25 6 11700.00 COL CIRCULAR 381.70 3.25 3 3721.61 TINACO 1127.00 TANQUE DE GAS 1210.00
PESO DEL NIVEL 2 178528.69 KG
PESO DEL NIVEL 2 178.53 TON
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NIVEL 1
ELEMENTOS QUE INTEGRAN EL NIVEL 1
NUMERO DE
VECES
CARGA BASE LARGO ALTURA PESO KG
LOSA 680 12.5 13 110500 TRABE SECUNDARIA 168 4 2 1344 TRABE SECUNDARIA 330 12.5 3 12375 TRABE PRICIPAL 672 13 3 26208 TRABE PRICIPAL 672 12.5 3 25200 MURO 234.00 13 3.25 42.25 PRETIL 264.00 46.6 12302.4 COLUMNA 600 3.25 6 11700 COL CIRCULAR 381.70 3.25 3 3721.6092 VOLADO 680 0.8 7 3808
PESO DEL NIVEL 1 207201.26 KG
PESO DEL NIVEL 1 207.20 TON
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NIVEL 0
ELEMENTOS QUE
INTEGRAN EL NIVEL 0
NUMERO DE VECES
CARGA BASE LARGO ALTURA PESO KG
MURO 234.00 10 1.75 17.50 PRETIL 264.00 45 11880.00 COLUMNA 600 1.75 6 6300.00 COL
CIRCULAR 381.70 1.75 3 2003.94
PESO DEL NIVEL 1 20201.44 KG
PESO DEL NIVEL 1 20.20 TON
-
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DISEO ESTRUCTURAL
DISEO DE TRABES SECUNDARIAS
Trabe secundaria en losa 1 de 4 m en eje 2 entre A y B
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
f*c = 0.8 fc = 0.8( 250 kg/cm2) = 200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 35 cm
b= 20 cm
d= 30 cm
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
=
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200 = 0.0202
Diseo a flexin
Diagrama de momentos
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
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Mu = 1.4 (3.26 ton-m) =4.56 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(4.56)(100)(1000)
0.9 20 302 (170)= 0.1822
=
=
0.1822(170)
4200= 0.0074
bien
As = b d = 0.0074( 20 cm)(30 cm) = 4.44 cm2
# =
=
4.44
1.98 = 2.24 3 5 8
As min = min b d = 0.0026( 20 cm)(30 cm) = 1.56 cm2
# =
=
1.56
1.27 = 1.23 2 1 2
Diseo por cortante
Diagrama de cortante
Vd = V d W = 3.26 ton 0.30m(1.63 ton/m) = 2.77 ton Vu= 1.4(2770 kg) =3878 kg
2.5 = 2.5 0.8 200 20 30 = 16,970.56
1.5 = 1.5 0.8 200 20 30 = 10,182.34
Vu < 1.5
1 =
2=
30
2= 15
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
31 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (20)= 70.28
=
=
2 1.27 2
20 30 = 0.0042 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0042 200 20 30 = 1932.38
3 =
=
0.8 20.71 4200 (30)
3878 1932.38= 73.56
Rige S = 15 cm
ARMADO DE LA TRABE
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
32 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Diseo de trabe secundaria en losa 1
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 55 cm
b= 25 cm
d= 50 cm
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
=
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200 = 0.0202
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
33 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Diseo a flexin
Diagrama de momentos
Mu (+) = 1.4(2.64 ton-m)= 3.70 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(3.70)(100)(1000)
0.9 25 502 (170)= 0.0394
=
=
0.0394(170)
4200= 0.0016
As = b d = 0.0026( 25 cm)(50 cm) = 3.25 cm2
# =
=
3.25
1.98 = 1.64 2 5 8
Mu (+) = 1.4(10.35 ton-m)= 14.49 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(14.49)(100)(1000)
0.9 25 502 (170)= 0.1652
=
=
0.1652 170
4200= 0.0067
bien
As = b d = 0.0067( 25 cm)(50 cm) = 8.38 cm2
As = 8.38 cm2 2(1.98 cm2) = 4.42 cm2
# =
=
4.42
1.98 = 2.25 3 5 8
Mu (-) = 1.4(12.05 ton-m)= 16.87 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(16.87)(100)(1000)
0.9 25 502 (170)= 0.1955
=
=
0.1955 170
4200= 0.0079
bien
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
34 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
As = b d = 0.0079( 25 cm)(50 cm) = 9.88 cm2
# =
=
9.88
1.98 = 4.99 5 5 8
Diseo por cortante
Diagrama de cortante
Vd = V d W = 10.75 ton 0.50m(2.58 ton/m) = 9.46 ton Vu= 1.4(9.46 ton) = 13.24 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 25 50 = 35,355.34
1.5 = 1.5 0.8 200 25 50 = 21,213.20
Vu < 1.5
1 =
2=
50
2= 25
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (25)= 56.23
=
=
5 1.98 2
25 50 = 0.0079 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0079 200 25 50 = 5068.54
3 =
=
0.8 20.71 4200 (50)
13240 5068.54= 29.19
Rige S = 25 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
35 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
ARMADO DE LA TRABE
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
36 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO DE TRABE ACERO (METODO ASD)
Datos :
IR 14 x 34
Sx = 796 cm3
tw = 0.72 cm
d = 35.5 cm
Acero A36
fy = 2530 kg/cm2
Diseo a flexin
Diagrama de momento
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
37 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
La trabe al tener conectores de cortante, estos hacen que la trabe
se encuentre con soporte lateral completo. Y al ser compacta el
perfil el esfuerzo admisible de la trabe es:
= 0.66 = 0.66 2530
2 = 1669.8
2
Modulo de seccin requerido
=
=
6.89 100 (1000)
1669.8= 412.62 3 < Sx =796 cm3 Bien
Diseo por cortante
Diagrama de cortante
Esfuerzo Cortante admisible Fv= 0.4 fy = 0.4(2530 kg/cm2) = 1012 kg/cm2
Esfuerzo actuante
=
=
3.99 1000
0.72 35.5 = 156.10
2 < Fv = 1012 kg/cm 2
Bien
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
38 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO DE TRABES
Trabe primer nivel
DISEO A FLEXION
CM + CVMAX
DIAGRAMA DE MOMENTOS
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
39 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
CM + CVINT + SISMO
DIAGRAMA DE MOMENTO
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
f*c = 0.8 fc = 0.8( 250 kg/cm2) = 200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 70 cm
b= 40 cm
d= 65 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
40 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
= 0.75
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200 = 0.0152
Mu(+) = 1.4 (18.28 ton-m) = 25.59 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(25.59)(100)(1000)
0.9 40 652 (170)= . 1044
=
=
0.1044 170
4200= 0.0042
bien
As = b d = 0.0042( 40 cm)(65 cm) = 10.99 cm2
# =
=
10.99
2.85 = 3.86 4 3/4
Mu(+) = 1.1 (25.2 ton-m) = 35.28 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(35.28)(100)(1000)
0.9 40 652 (170)= 0.0060
=
=
0.1473(170)
4200= 0.0060
bien
As = b d = 0.0060( 40 cm)(65 cm) = 15.50 cm2
As = 15.50 cm2 -4(2.85cm2) = 4.10 cm2
# =
=
4.10
2.85 = 1.43 2 3/4
Mu(-) = 1.1 (24.68 ton-m) = 34.55 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(34.55)(100)(1000)
0.9 40 652 (170)
= . 1440
=
=
0.1440 170
4200= 0.0058
bien
As = b d = 0.0058( 40 cm)(65 cm) = 15.15 cm2
# =
=
15.15
2.85 = 5.32 6 3/4
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
41 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Mu(-) = 1.1 (31.86 ton-m) = 44.60 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(44.60)(100)(1000)
0.9 40 652 (170)= . 1907
=
=
0.1907 170
4200= 0.0077
bien
As = b d = 0.0077( 40 cm)(65 cm) = 20.07 cm2 As= 20.07 cm2 6(2.85 cm2)= 2.97 cm2
# =
=
2.97
1.98 = 1.5 2 5/8
DISEO POR CORTANTE
CM + CVMAX
Diagrama de cortante
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
42 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
CM + CVINT + SISMO
Diagrama de cortante
Vd = V d W = 16.82 ton 0.65m(1.28 ton/m) = 15.98 ton Vu= 1.4(15.98 ton) = 22.37 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 40 65 = 73,539.11
1.5 = 1.5 0.8 200 40 65 = 44,123.46
Vu < 1.5
1 =
2=
65
2= 32.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (40)= 35.14
=
=
7 2.85 2
40 65 = 0.0077 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0077 200 40 65 = 10,413.14
3 =
=
0.8 20.71 4200 (65)
22370 10413.14= 25.93
Rige S = 25 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
43 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Vd = V d W = 15.01 ton 0.65m(1.04 ton/m) = 14.33 ton Vu= 1.4(14.33 ton) = 20.06 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 40 65 = 73,539.11
1.5 = 1.5 0.8 200 40 65 = 44,123.46
Vu < 1.5
1 =
2=
65
2= 32.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (40)= 35.14
=
=
7 2.85 2
40 65 = 0.0077 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0077 200 40 65 = 10,413.14
3 =
=
0.8 20.71 4200 (65)
20.06 10413.14= 32.14
Rige S = 30 cm
ARMADO DE LA TRABE
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
44 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Trabe 2 nivel
DISEO A FLEXION
CM + CVMAX
Diagrama de momentos
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
45 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
CM + CVINT + SISMO
Diagrama de momentos
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
f*c = 0.8 fc = 0.8( 250 kg/cm2) = 200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 70 cm
b= 35 cm
d= 65 cm
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
= 0.75
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200
= 0.0152
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
46 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Mu(+) = 1.4 (16.07 ton-m) = 22.50 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(22.50)(100)(1000)
0.9 30 652 (170)= . 1049
=
=
0.1049 170
4200= 0.0042
bien
As = b d = 0.0042( 35 cm)(65 cm) = 10.99 cm2
# =
=
10.99
2.85 = 3.86 4 3/4
Mu(+) = 1.1 (18.31 ton-m) = 25.63 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(25.63)(100)(1000)
0.9 30 652 (170)= . 1206
=
=
0.1206 170
4200= 0.0049
As = b d = 0.0049( 35 cm)(65 cm) = 11.10 cm2
# =
=
11.10
2.85 = 3.90 4 3/4
Mu(-) = 1.1 (21.68 ton-m) = 30.35 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(30.35)(100)(1000)
0.9 30 652 (170)
= . 1446
=
=
0.1446 170
4200= 0.0059
bien
As = b d = 0.0059( 35 cm)(65 cm) = 13.32 cm2
# =
=
13.32
2.85 = 4.67 5 3/4
Mu(-) = 1.1 (22.46 ton-m) = 31.44 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(31.44)(100)(1000)
0.9 30 652 (170)
= . 1503
=
=
0.1503 170
4200= 0.0061
As = b d = 0.0061( 35 cm)(65 cm) = 13.84 cm2
# =
=
13.84
2.85 = 4.86 5 3/
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
47 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO POR CORTANTE
CM + CVMAX
Diagrama de cortante
CM + CVINT + SISMO
Diagrama de cortante
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
48 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Vd = V d W = 11.73 0.65m(1.28 ton/m) = 10.90 ton Vu= 1.4(10.90 ton) = 15.26 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 35 65 = 64,346.72
1.5 = 1.5 0.8 200 35 65 = 38,608.03
Vu < 1.5
1 =
2=
65
2= 32.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (35)= 40.16
=
=
5 2.85 2
40 65 = 0.0063 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0063 200 35 65 = 8390.81
3 =
=
0.8 20.71 4200 (65)
15260 8390.81= 45.15
Rige S = 30 cm
Vd = V d W = 12.78 0.65m(1.73 ton/m) = 11.66 ton Vu= 1.4(11.76 ton) = 16.46 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 35 65 = 64,346.72
1.5 = 1.5 0.8 200 35 65 = 38,608.03
Vu < 1.5
1 =
2=
65
2= 32.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (35)= 40.16
=
=
5 2.85 2
40 65 = 0.0063 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0063 200 35 65 = 8390.81
3 =
=
0.8 20.71 4200 (65)
16460 8390.81= 38.41
Rige S = 30 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
49 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
ARMADO DE LA TRABE
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
50 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Trabe 3 nivel
DISEO A FLEXION
CM + CVMAX
Diagrama de momentos
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
51 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
CM + CVINT + SISMO
Diagrama de momento
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
f*c = 0.8 fc = 0.8( 250 kg/cm2) = 200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 50 cm
b= 25 cm
d= 45 cm
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
= 0.75
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200
= 0.0152
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
52 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Mu(+) = 1.4 (4.45 ton-m) = 6.23 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(6.23)(100)(1000)
0.9 25 452 (170)= 0.0840
=
=
0.0840 170
4200= 0.0034
bien
As = b d = 0.0034( 25 cm)(45 cm) = 3.82 cm2
# =
=
3.82
1.98= 1.93 2 5/8
Mu(+) = 1.1 (8.63 ton-m) = 12.08 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(12.08)(100)(1000)
0.9 25 452 (170)= 0.1705
=
=
0.1705 170
4200= 0.0069
As = b d = 0.0069( 25 cm)(45 cm) = 7.76 cm2 As= 7.76 cm2 2(1.98 cm2) = 3.80 cm2
# =
=
3.80
1.98 = 1.92 2 5/8
Mu(-) = 1.1 (12.10 ton-m) = 16.94 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(16.94)(100)(1000)
0.9 25 452 (170)= 0.2499
=
=
0.2499 170
4200= 0.0101
bien
As = b d = 0.0101( 25 cm)(45 cm) = 11.38 cm2
# =
=
11.38
2.85= 3.99 4 3/4
Mu(-) = 1.1 (13.58 ton-m) = 19.01 ton-m
= 1 1 2
2= 1 1
2(19.01)(100)(1000)
0.9 25 452 (170)= 0.2855
=
=
0.2855 170
4200= 0.0116
As = b d = 0.0116( 25 cm)(45 cm) = 13.05 cm2 As= 13.05 cm2 4(2.85 cm2) = 1.65 cm2
# =
=
1.65
1.27 = 1.30 2 1/2
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
53 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO POR CORTANTE
CM + CVMAX
Diagrama de cortante
CM + CVINT + SISMO
Diagrama de cortante
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
54 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Vd = V d W = 4.36 0.45m(0.68 ton/m) = 4.05 ton Vu= 1.4(4.05 ton) = 5.67 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 25 45 = 31,819.81
1.5 = 1.5 0.8 200 25 45 = 19,091.88
Vu < 1.5
1 =
2=
45
2= 22.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (25)= 56.23
=
=
4 2.85 2 + 2(1.272)
25 45 = 0.0124 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0124 200 35 65 = 5702.11
Rige S = 20 cm
Vd = V d W = 7.71 0.45m(0.30 ton/m) = 7.56 ton Vu= 1.4(7.56 ton) = 10.58 ton
2.5 = 2.5 0.8 200 25 45 = 31,819.81
1.5 = 1.5 0.8 200 25 45 = 19,091.88
Vu < 1.5
1 =
2=
45
2= 22.5
2 =
0.3 =
2 0.71 (4200)
0.3 200 (25)= 56.23
=
=
4 2.85 2 + 2(1.272)
25 45 = 0.0124 < 0.015
= 0.2 + 20
= 0.8 0.2 + 200.0124 200 35 65 = 5702.11
3 =
=
0.8 20.71 4200 (45)
10580 5702.11= 43.98
Rige S = 20 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
55 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
ARMADO DE LA TRABE
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
56 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO DE COLUMNAS
Cortantes de entrepiso
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
57 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
COLUMNAS
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
58 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
CARGAS AXIALES
CARGA AXIAL TOTAL = 371.71 TON UNIDAD EN TONELADAS
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
59 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO DE LA COLUMNA 1
FUERZAS Y MOMENTOS INTERNOS CAUSADOS POR LA
GRAVEDAD Y POR EL SISMO.
DIRECCION DESPLAZAMIENTOS (CM)
POR SISMO CM + Cmi
X 0.46 0
Y 0.17 0.01
DIRECCION X
Debido a cargas verticales
H = 3.5 m 0.7/2 =3.15 m = 315 cm
Rigidez
Kv= 2858.33
K c= 1488.10
A = 1.04
B = 0
K= 0.63
H= K H = 0.63(315 cm) = 204.75 cm
r = 0.3 (70 cm) = 21 cm
=
204.75
21= 9.75
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
60 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
34 121
2= 34 12
0.16
0.33= 28.18
=
204.75
21= 9.75 < 28.18
PUEDE DESPRECIARSE LOS EFECTOS DE ESBELTES
Fa = 1
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
61 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Debido a fuerzas laterales
0.08(
)
0.46(2)
350 0.08(
71.07
1.1 371.71)
0.0026 0.0139
Puede despreciarse los efectos de esbeltez
DIRECCION Y
Debido a cargas verticales
H = 3.5 m 0.7/2 =3.15 m = 315 cm
Rigidez
Kv= 1633.33
K c= 1488.10
A = 1.82
B = 0
K= 0.65
H= K H = 0.65(315 cm) = 204.75 cm
r = 0.3 (70 cm) = 21 cm
=
204.75
21= 9.75
34 121
2= 34 12
1.31
3.19= 29.07
=
204.75
21= 9.75 < 29.07
PUEDE DESPRECIARSE LOS EFECTOS DE ESBELTES
Fa = 1
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
62 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Debido a fuerzas laterales
0.08(
)
0.17(2)
350 0.08(
71.07
1.1 371.71)
0.0010 0.0139
Puede despreciarse los efectos de esbeltez
CARGAS DE DISEO
a) CM + CV
Pu = 1.4 (20.68) =40. 53 TON
Mx = 1.4(0.38) = 0.53 TON-m
My= 1.4(3.39) = 4.75 TON-m
a) CM + CVi + SISMO
Pu = 1.1 (19.46) = 21.41 TON
Mx = 1.1(19.37) = 21.31TON-m
My= 1.1(5.04) = 5.54 TON-m
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
63 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Datos:
fc = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
f*c = 0.8 fc = 0.8( 250 kg/cm2) = 200 kg/cm2
fc = 0.85 f*c = 0.85( 200 kg/cm2) =170 kg/cm2
h = 50 cm
b= 50 cm
=20
= 0.004762
= 0.06
ex = ey = 0.05 (0.50)=0.025 m
Mex= Mey = 0.025(40.23) = 1.01 Ton m
Rige Mex
Mex= Mey = 0.025(21.41) = 0.54 Ton m
a) CM + CV
eje x
=
1.0140.530.50
= 0.050
=
45
50= 0.9
= 0.01
=
=
0.01(4200)
170= 0.25
K= 0.72
PUx= 0.72( 0.8)(50)(50)(250)= 360,000 kg= 360 ton
eje y
=
4.7540.530.50
= 0.23
=
45
50= 0.9
= 0.01
=
=
0.01(4200)
170= 0.25
K= 0.5
PUx= 0.5( 0.8)(50)(50)(250)= 250,000 kg= 250 ton
Po=0.8(( 8x5.07)(4200)+(50x50)(170))= 476,281.60 kg
Po= 476.28 ton
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
64 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
= 1
360+
1
250
1
476.28 1
= 213.76 > 40.53
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
65 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
COLUMNA CIRCULAR
CARGAS DE DISEO
Pu = 1.1 (31.28) =34.41 TON
Mx = 1.1(6.76) = 7.44 TON-m
My= 1.1(15.05) = 16.56TON-m
= 7.442 + 16.562 = 18.15
d= 45- 2(5)= 35 CM
=
35
45= 0.78 0.8
=
18.1534.410.45
= 1.17
= 34410
0.8 4545 250 = 0.08
q= 0
=20
= 0.004762
As= 0.004762(1590.43)=7.57 cm2
# =
=
7.57
1.27= 5.96 6 1/2
Zunchos
Ag = 1590.43 cm2
Ac = 1194.59 cm2
s= 0.45(1590.43/1194.59 -1)(250/4200)=0.0089
0.12 fc/fy = 0.12(250/4200)=0.0071
=4
s ds=
4(0.71)
0.0089(39)= 8.18
S mx. = 7 cm
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
66 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
Diseo de losa 1
Tablero critico I
Mu=1.4(419)(855.3)(10-4
)(4)=200.68 kg/m
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
= 0.75
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200 = 0.0152
= 1 1 2
2= 1 1
2(200.68)(100)
0.9 100 102 (170)= . 0132
=
=
0.0132 170
4200= 0.0005
As = b d = 0.0026( 100 cm)(10 cm) = 2.60 cm2
=
100 =
0.71
2.60= 27.31 25
Diseo de losa 2
Tablero critico 2
Mu=1.4(506)( 694.60)(10-4
)(4.5)(0.72)= 45.55 kg/m
=0.7
=
0.7 250 /2
4200 /2= 0.0026
= 0.75
6000 16000 +
= 170
4200
6000 0.85
6000 + 4200 = 0.0152
= 1 1 2
2= 1 1
2(45.55)(100)
0.9 12 162 (170)= 0.0436
=
=
0.0436 170
4200= 0.0018
As = b d = 0.0026( 12 cm)(16 cm) = 0.50 cm2
# =
=
0.50
0.71= 0.70 2 3/8
-
DISEO AVANZADO DE CONCRETO REFORZADO
67 DANIEL SNCHEZ BALLINAS
DISEO DE LOS PERNOS DE CORTANTES
Claro de 7 m
Separacin entre trabes = 2.25 m
IR 14 x 34
A= 64. 5 cm
bf= 17. 1 cm
tf = 1.16 cm
capa de compresin = 6 cm
Hs= 10.12 cm
Dimetro del perno = 7/8 =2.22 cm
Wr= 17.41 cm
q=7600 kg
= 0.85
1
17.41
6.35
10.12
6.35 1 = 1.38
F= 1
qlosacero= 1(7600 kg)=7600 kg
be1= 700/4= 175 cm
be2= 17.1+ 207.9=225 cm
be3=17.1+2(8x6)=113.1 cm
be =113.1 cm
Ac=113.1 cm(6cm)=678.6 m2
Vh1= 0.85(250)(678.6)=144,202.50 kg
Vh2= 64.5(3515/2)=113358.75 kg
Vh=113358.75 kg
Np=113358.75/7600= 14 .92
15 pernos para un claro de 3.5 metros
Separacin de pernos=350/14.92=23.45 cm
Usar dos pernos a cada 31.66 cm