2. pre dimensionamiento

la segunda parte para el avance del curso ...

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ANALISIS ESTRUCTURAL I
ESTRUCTURACIÓN Y PREDIMENSIONAMIENTO
ING. HECTOR AROQUIPA VELASQUEZ

PUNO, NOVIEMBRE 2012

2. LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL
•Ingeniería estructural es la aplicación de los conocimientos de
la Mecánica, ciencia que estudia las fuerzas y sus efectos, al
arte de diseñar estructuras.

•En el análisis estructural conjugamos conocimientos de ciencias
básicas aplicadas al arte de la ingeniería para encontrar fuerzas
y deformaciones en una estructura.

3. OBJETIVOS DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL
 Objetivo General

Identificar, estudiar alternativas, seleccionar, analizar y verificar
resultados de la solución estructural a un problema ingenieril,
teniendo presentes los criterios de funcionalidad, economía y
seguridad.

En el diseño estructural completo se distinguen dos etapas:
análisis y diseño.

4. Objetivo del Análisis

Determinar fuerzas internas (axiales, cortantes, momentos) y
deformaciones de una estructura, sobre la base de: una forma
dada de la estructura, del tamaño y propiedades del material
usado en los elementos y de las cargas aplicadas.


OBJETIVOS DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL

5.  Objetivo del Diseño
Selección de la forma, de los materiales y detallado
(dimensiones, conexiones y refuerzo) de los componentes que
conforman el sistema estructural.

Ambas etapas son inseparables, parecería que se empieza por el
diseño, ya que es en esta etapa donde se crea y luego se analiza,
pero las cosas no terminan ahí, se requiere verificar que las
fuerzas encontradas en el análisis, si son soportadas y resistidas
con los materiales y dimensiones seleccionadas, por lo tanto
volveríamos al diseño, es decir, el proceso es iterativo.

OBJETIVOS DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL

7. CAPITULO II

ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO

8. GENERALIDADES
DESARROLLO DE LA MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO.

A. EXPLICAR LAS CARACTERÍSTICAS DEL ANTEPROYECTO
ARQUITECTÓNICO.

Ambiente.
Servicios
Áreas de uso
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

9. •Estudio del suelo:
•??????���� ������� ���� ��������.
•��������� ��������� = 4 ��/��2
•������ ������ (��) = 0.29
•??????���������� �í���� �� ���������ó� = 1.20 �.
•Características y propiedades de los materiales:
•Concreto:
•??????���������� ������� � ��������ó� = �´� = 210 ��/��2
•�ó���� �� ����������� = �� = 200,000 ��/��2 = 2´000,000 ���/�2
•�ó���� �� ??????������ = 0.15
•Acero de Refuerzo:
•���������,����� 60,�������� �� �������� ( �� )= 4200 ��/��2 =
4.2 ���/��2
•�ó���� �� ����������� = �� = 2´000,000 ��/��2
•���������ó� �� ������ �� �� ��������=??????=0.0021
•Ladrillo.

B. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.

10. USO PARA EL DISEÑO DE CONCRETO ARMADO Y CONCRETO SICLOPEO

•Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

•Norma E-020 → Determinación de Cargas (pesos propios, S/C)
•Norma E-030 → Determinación de Fuerzas Sísmicas
•Norma E-060 → Diseño sísmico en Concreto Armado
•Norma E-070 → Diseño en Albañilería
•Norma E-050 → Aspectos relativos a Suelos y Cimentaciones.

•Código – Instituto Americano Del Concreto. (ACI - 318).
B. NORMATIVIDAD Y CÓDIGOS DE DISEÑO.

11. B. CARGAS ACTUANTES.

14. A.Consiste en la elección
de los elementos
estructurales y su
distribución en base a
los ejes primarios y
secundarios (por
recepción de carga).

B.La distribución en base
a los ejes es aprovechar
la regidez de las
mismas.

C. ESTRUCTURACIÓN.

16. Elementos estructurales:
•Tipos de Losas
•Losa macizas
•Losas nervadas
•Losas aligeradas

SEGÚN LAS CONDICIONES DE APOYO
SEGUN LA DIRECCIÓN DEL ARMADO
SEGÚN EL MATERIAL
Y MÉTODO
CONSTRUCTIVO
SEGÚN SU SECCIÓN TRANSVERSAL

18. •Tipos de vigas
Elementos estructurales:

19. •COLUMNAS







•PLACAS – MUROS DE CORTE
Elementos estructurales:

20. A. LOSAS ALIGERADOS
El Reglamento Nacional de Construcciones da peraltes mínimos para no
verificar deflexiones: “ En losas aligeradas continuas conformadas por
viguetas de 10 cm. de ancho, bloques de ladrillo de 30 cm. de ancho y losa
superior de 5 cm. con sobrecargas menores a 300 Kg/cm2 y luces menores de
7.5 m. , el peralte debe cumplir (se recomienda la siguiente relación) :

?????? ≥ ?????? / �?????? (1)
?????? ≥ ?????? / �� (2)
Donde:
ℎ →������� �� �� ����
� →�������� ��� ������� (����� ���� �� �������)
�/18→ material de pésima calidad, mano de obra no calificada y equipos y herramientas
convencionales.
�/25 →material de buena calidad, mano de obra calificada y equipos y herramientas
adecuados.
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

22. A. LOSAS ALIGERADOS
De las relaciones anteriores, podemos dar los siguientes criterios
de dimensiones:




PERALTE DE LOSA LUZ MAS CRITICA (M)
ℎ=17 &#3627408464;&#3627408474; <4 &#3627408474;
ℎ=20 &#3627408464;&#3627408474; 4 &#3627408474;.≤5.5 &#3627408474;.<
ℎ=25 &#3627408464;&#3627408474; 5 &#3627408474;.≤6.5 &#3627408474;.<
ℎ=30 &#3627408464;&#3627408474; 6 &#3627408474;.≤7.5 &#3627408474;.<
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

23. B. LOSAS MACIZAS
De las relaciones anteriores, podemos dar los siguientes criterios
de dimensiones:




PERALTE DE LOSA LUZ MAS CRITICA (M)
ℎ=12 @ 13 &#3627408464;&#3627408474; &#3627408447;<4 &#3627408474;
ℎ=15 &#3627408464;&#3627408474; L≤5.5 &#3627408474;.
ℎ=20 &#3627408464;&#3627408474; &#3627408447;≤6.5 &#3627408474;.
ℎ=25 &#3627408464;&#3627408474; &#3627408447;≤7.5 &#3627408474;.
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

24. C. LOSAS NERVADAS
DISPOSICIONES PARA LOSAS NERVADAS – E 60
•8.11.1 Las losas nervadas consisten en una combinación monolítica
de nervios o viguetas regularmente espaciados y una losa colocada
en la parte superior que actúa en una dirección o en dos direcciones
ortogonales.

•Para viguetas de distancias separadas en 70 cm. Se puede
considerara el siguiente dimensionamiento.





1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO
ANCHO DE VIGUETA PERALTE LUZ
10 @ 15 &#3627408464;&#3627408474; 35 cm L <7.5 &#3627408474;
10 @ 15 &#3627408464;&#3627408474; 40 cm L <8.5 &#3627408474;
10 @ 15 &#3627408464;&#3627408474; 50 cm L <9.5 &#3627408474;

26. D. VIGAS - PERALTE. (principales)
Al pre dimensionar las vigas, se tiene que considerar la acción de
cargas de gravedad y de sismo. Hay criterios prácticos que, de alguna
manera, toman en cuenta la acción de combinada de cargas verticales
y de sismo, a continuación se muestra alguno de estos criterios.

??????= ?????? / &#3627409359;&#3627409358; (1)
??????= ?????? / &#3627409359;&#3627409360; (2)
Donde:
criterio práctico frente a sismos
ℎ→&#3627408477;&#3627408466;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408481;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408473;&#3627408462; &#3627408483;&#3627408470;&#3627408468;&#3627408462;
&#3627408447; →&#3627408473;&#3627408476;&#3627408475;&#3627408468;&#3627408470;&#3627408481;&#3627408482;&#3627408465; &#3627408474;&#3627408462;&#3627408480; &#3627408464;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408464;&#3627408462; (&#3627408466;&#3627408475;&#3627408481;&#3627408479;&#3627408466; &#3627408466;&#3627408471;&#3627408466;&#3627408480; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408464;&#3627408476;&#3627408473;&#3627408482;&#3627408474;&#3627408475;&#3627408462;)
&#3627408473;/10→ material de pésima calidad, mano de obra no calificada y equipos y herramientas
convencionales.
&#3627408473;/12 →material de buena calidad, mano de obra calificada y equipos y herramientas adecuados.

1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

27. E. VIGAS – BASE (principales)
??????=??????/&#3627409360; (1)
??????=&#3627409360;?????? / &#3627409361; (2)
Donde:
&#3627408463;→&#3627408463;&#3627408462;&#3627408480;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408473;&#3627408462; &#3627408483;&#3627408470;&#3627408468;&#3627408462;
ℎ→&#3627408477;&#3627408466;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408481;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408473;&#3627408462; &#3627408483;&#3627408470;&#3627408468;&#3627408462;

F. VIGAS SECUNDARIAS.
Se recomienda la siguiente relación:
??????=??????/&#3627409359;&#3627409362; (1)
??????=??????/&#3627409360; (2)
Donde:
&#3627408463;→&#3627408463;&#3627408462;&#3627408480;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408473;&#3627408462; &#3627408483;&#3627408470;&#3627408468;&#3627408462;
ℎ→&#3627408477;&#3627408466;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408481;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408473;&#3627408462; &#3627408483;&#3627408470;&#3627408468;&#3627408462;

1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

29. G. VIGAS
De las relaciones anteriores, podemos dar los siguientes criterios
de dimensiones (como dimensiones usuales):




PERALTE DE VIGA Dimensiones (cm)
&#3627408473;≤5.5 &#3627408474; 25×50,30×50
&#3627408473;≤6.5 &#3627408474; 25×60,30×60;40×60
&#3627408473;≤7.5 &#3627408474; 25×70;30×70; 40×70; 50×70
&#3627408473;≤8.5 &#3627408474; 30×75;40×75; 30×80; 40×80
&#3627408473;≤9.5 &#3627408474; 30×85;30×90; 40×85; 40×90
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

31. H. COLUMNAS
Se siguió el criterio de dimensionamiento por carga vertical, pues
en la edificación se ha usado el sistema mixto de pórticos y
muros de corte, el cual permite que los momentos en las
columnas debido a sismo se reduzcan muy considerablemente.
Para este tipo de edificio se recomiendan los siguientes criterios
de pre dimensionamiento:
a)Columnas Centrales : Área de columna =
?????? (&#3627408480;&#3627408466;&#3627408479;????????????????????????)
0.45∗&#3627408467;´??????

b)Columnas Exteriores o Esquineras :
Área de Columna =
?????? ( &#3627408480;&#3627408466;&#3627408479;?????????????????????????????? )
0.35 ∗ &#3627408467;´??????

1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

32. I. PLACAS.
Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que,
como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras
más abundantes o importantes sean tomarán un mayor porcentaje del
cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos.
•Para pre-dimensionar los muros se puede utilizar un método
aproximado, el cual consiste en calcular las fuerzas cortantes en la
base con el método establecido en la Norma E.060 e igualarlos a la
suma de la resistencia al corte de los muros, dada por:

??????&#3627408464; = 0.53∗ &#3627408467; ′&#3627408464; ∗ &#3627408463; ∗ &#3627408447; .
donde:
&#3627408463; = &#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408476;&#3627408479; &#3627408466;&#3627408480;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408474;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408474;&#3627408482;&#3627408479;&#3627408476;&#3627408480;
&#3627408447; = &#3627408474;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408479;&#3627408476;&#3627408480; &#3627408473;&#3627408470;&#3627408475;&#3627408466;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408466;&#3627408480; &#3627408477;&#3627408476;&#3627408480;&#3627408470;&#3627408463;&#3627408473;&#3627408466;&#3627408480; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408474;&#3627408482;&#3627408479;&#3627408476;&#3627408480;

&#3627408440;&#3627408480;&#3627408481;&#3627408466; &#3627408474;é&#3627408481;&#3627408476;&#3627408465;&#3627408476; &#3627408466;&#3627408480; &#3627408479;&#3627408466;&#3627408467;&#3627408466;&#3627408479;&#3627408466;&#3627408475;&#3627408464;&#3627408470;&#3627408462;&#3627408473; &#3627408486; &#3627408480;&#3627408466; &#3627408465;&#3627408466;&#3627408463;&#3627408466;&#3627408479;á &#3627408466;&#3627408467;&#3627408466;&#3627408464;&#3627408481;&#3627408482;&#3627408462;&#3627408479; &#3627408482;&#3627408475;&#3627408462; &#3627408466;&#3627408483;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408482;&#3627408462;&#3627408464;&#3627408470;ó&#3627408475;
&#3627408467;&#3627408470;&#3627408475;&#3627408462;&#3627408473; &#3627408473;&#3627408482;&#3627408466;&#3627408468;&#3627408476; &#3627408465;&#3627408466; &#3627408479;&#3627408466;&#3627408462;&#3627408473;&#3627408470;&#3627408487;&#3627408462;&#3627408479; &#3627408482;&#3627408475; &#3627408462;&#3627408475;á&#3627408473;&#3627408470;&#3627408480;&#3627408470;&#3627408480; &#3627408480;í&#3627408480;&#3627408474;&#3627408470;&#3627408464;&#3627408476;.
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

33. J. CISTERNA Y TANQUE ELEVADO
La cisterna será construida en
concreto armado en su totalidad, con
paredes de espesor de 10 @ 20 cm. ,
y estará ubicada en la parte baja del
edificio. El tanque elevado será
también de concreto armado en su
totalidad y estará ubicado encima de
la escalera, las dimensiones serán
calculadas de acuerdo a lo estipulado
en el Título X del Reglamento
Nacional de Construcciones.
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

34. K. ESCALERAS
•La escalera de concreto es una losa dentada e inclinada, que
nos permite subir o bajar de un nivel a otro.

•Una escalera está conformada por tramos, descansos y
barandas. Los tramos están formados por escalones; y los
escalones, por pasos y contrapasos
1.2. PRE-DIMENSIONAMIENTO

36. 1.1. ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO

39. 1.1. ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO

40. DSADSA
•SADSADSA