Diseño de estructuras en concreto armado

Muy buen diseño con la NTP

1. DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN CONCRETO ARMADO



CONSTRUCCION Y AMPLI ACION DEL
HOSPITAL CARLOS SHOW ING
FERRARI

UPeU
Ciclo VIII
Descripción breve
Consiste en el diseño de estructuras en concreto armado partiendo del plano arquitectura, las
estructuras que se diseñaran son Losas macizas en 2 direcciones, vigas, columnas Uniaxiales y
Zapatas aisladas. En este proyecto se diseñará hasta primer nivel

2. CICLO VIII

1

UNIVERSIDAD PERUANA UNION
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
E.A.P INGENIERIA CIVIL



concreto armado II, cuyo tema son los diseños de elementos
estructurales.
AUTOR:
Lapa Tristán, Rubén

PROFESOR:
Ing. Lovon Quispe Holguer Mario
GRUPO: 2
CICLO: VIII

Lima , 30 de julio del 2017

3. CONTENIDO



1. ASPECTOS GENERALES ........................................................................................ 1
2.1 Nombre del Proyecto ........................................................................................... 1
2.2 Ubicación del Proyecto ........................................................................................ 1
2.3 Descripción de la Estructura ................................................................................ 1
2.4 Normas aplicadas ................................................................................................... 1
2.5 características de los materiales ......................................................................... 2
3. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES .......................... 3
3.1 Losa maciza ........................................................................................................ 3
3.2 Columnas ............................................................................................................ 4
3.2.1. Metrado ........................................................................................................... 4
3.3 Vigas ................................................................................................................... 6
4. METRADO DE CARGAS EN 2 DIRECIONES PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL.
..................................................................................................................................... 7
4.1 Sobre vigas ......................................................................................................... 8
4.2 Sobre losas en 2 direcciones ............................................................................. 10
3.4 Cisterna y tanque elevado ................................................................................. 11
3.4.1 cálculo de dotación para agua fría .............................................................. 11
5. ANALISIS ESTRUCTURAL .................................................................................... 12
5.1 Sobre Losas ...................................................................................................... 13
5.2 Sobre vigas ....................................................................................................... 17
6. DISEÑO DE LOSAS EN DOS DIRECCIONES POR EL METODO COEFICIENTE
DE ACI ....................................................................................................................... 22
7. DISEÑO DE VIGAS EN EL EJE 4-4 ....................................................................... 33
8. DISEÑO DE COLUMNAS ....................................................................................... 45
9. DISEÑO DE ZAPATAS ........................................................................................... 52
10. CONCLUSIONES ................................................................................................. 65
11. REFERENCIAS .................................................................................................... 66

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CICLO VIII

1
2. ASPECTOS GENERALES
2.1 Nombre del Proyecto
Construcción y ampliación “Hospital Carlos Showing Ferrari” urbanización José Carlos
Mariátegui-zona cero- Distrito de Amarilis Provincia de Huanuco-Huanuco.
2.2 Ubicación del Proyecto
Región: Huánuco
Provincia: Huánuco
Distrito: Amarilis
2.3 Descripción de la Estructura

La Estructura a modelar tiene una configuración simétrica con proyección a 02 nivel. El
sistema estructural que se plantea son pórticos de concreto armado en la dirección
longitudinal y albañearía confinada en la dirección transversal La azotea está construida
por la losa Maciza en dos direcciones y la losa de entrepiso se diseñara con el método
coeficiente de ACI, además de esto se diseñaran elementos estructurales en concreto
armado como losas macizas, Vigas, Columnas uniaxiales, Zapatas aisladas

2.4 Normas aplicadas

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CICLO VIII

2
2.5 características de los materiales

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CICLO VIII

3
3. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES


3.1 Losa maciza
Para el espesor “h” de la losa maciza hacemos una equivalencia a las formula de losa
aligerada como son las siguientes formula dadas en el reglamento nacional de
edificaciones para una dirección: cmh
entonces
mh
L
h
15
:
15.0
40
10.6
40




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CICLO VIII

4 mhv
perimetro
hv
10.0
180



3.2 Columnas


3.2.1. Metrado
C.M ( kg/m2)
P. losa maciza (kg/m2)(0.15)*(2400)=360kg/m2
Tabiqueria (kg/m2) 120kg/m2
P. acabado (kg/m2) 100kg/m2
P. Viga (kg/m2) 130 kg/m2
P. columna (kg/m2) 200 kg/m2
C.V. (kg/m2)
S/C (kg/m2) 300 kg/m2
Peso de Gravedad (kg/m2)(CM)+(CV)=1230 kg/m2
COLUMNAS
METRADOS

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5

Se predimensionara en la direccion del eje 4-4
columna Central del eje 4-4 ( tipo C4)  
35.030.0:4
:
30
30
30292
73.842
)/210()30.0(
2)6.24132()10.1(
'
))()(10.1(
'))(30.0(
10.1
infcos
),..(exp
6.24132)1230)(62.19(
62.19
2
45.560.3
2
2
2
2




















C
UsarrecomiendaSe
cmh
cmb
cmcmDcmBtDb
cmDBtDb
CONDICION
cm
cmkg
kg
Db
cfn
PisosNP
Db
cftabla
pisosNP
Db
erioresportideextremascolumanas
paradadoestaformulalaMoralesRobertoIngrefJaponenerimentalensayosegun
kgPGATP
mA
Total
total
total
tributaria













0.35
0.30

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CICLO VIII

6
3.3 Vigas
Se pre dimensiona en el paño asignado por el ingeniero viga con mayor luz (V-4)
mh
VYIIIPAÑOEJEDIRECION
m
asobrecdefuncionentablaladeerpolacion
cortalado
h
BBEJEDIRECCION
cm
B
b
B
A
40.0
60.12
45.5
44
35.028.0
60.12
60.3
argint
3028.0
20
35.010.6
20








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CICLO VIII

7
4. METRADO DE CARGAS EN 2 DIRECIONES PARA EL ANALISIS
ESTRUCTURAL.
Se considera 2 direciones ya que la relación de luz del paño mayor y menor es menor
que 2.
5.75 / 3.60=1.60.

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8
4.1 Sobre vigas


Metrado en Kg/m mkgW
mkgW
TOTALW
mkgW
W
mkgW
W
mSWm
W
mkgW
M
BAejeTRAMO
M
M
V
V
M
M
M
M
D
D
D
D
D
D
D
M
/5.877
/5.3451)2)(75.1725(
/75.438
)
2
75.03
)(
3
60.3300
(
/75.1725
)
2
75.03
)(
3
60.31180
(
)
2
3
)(
3
(
2/1180
75.0
2
2
2



















C.M. (kg/m2) 1180kg/m2
Losa Maciza (kg/m2)(0.15)(2400 kg/m2)360kg/m2
Piso Terminado 100kg/m2
Peso Popio Viga(0.30)(2400kg/m2)720kg/m2
C.V. 300 kg/m2
VIGAS
METRADOS

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CICLO VIII

9 mkgW
mkgW
TOTALW
mkgW
W
mkgW
W
mSWm
W
M
M
CBTRAMO
M
M
V
V
M
M
M
D
D
D
D
D
D
D
/40.950
/24.3738
/20.475
)
2
60.03
)(
3
60.3300
(
/12.1869
)
2
60.03
)(
3
60.31180
(
)
2
3
)(
3
(
60.0
60.0
10.6
60.3
2
2
2














mkgW
mkgW
TOTALW
mkgW
W
mkgW
W
mSWm
W
M
M
DCTRAMO
M
M
V
V
M
M
M
D
D
D
D
D
D
D
/396.918
/36.3612
/20.459
)
2
67.03
)(
3
60.3300
(
/18.1806
)
2
67.03
)(
3
60.31180
(
)
2
3
)(
3
(
67.0
67.0
40.5
60.3
2
2
2














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CICLO VIII

10
4.2 Sobre losas en 2 direcciones  
 
 
 
mkgxW
mkgxW
imagenlaenvesecomotrapecioslosdepañoslosEn
mkg
x
x
W
mkg
x
x
W
mLS
CBTRAMO
mkgxW
mkgxW
imagenlaenvesecomotrapecioslosdepañoslosEn
mkg
x
x
W
vivaaC
mkgW
x
x
W
mmLms
muertaaC
BATRAMO
mkgenmuertaacWm
mayorLuzL
menorLuzs
L
s
m
msWm
W
mkgaconvertirparaformulasiguientelausaraSe
mkgCv
tabiqueriahayNo
mkglosaladepropioPeso
mkgadoterPiso
cmkgCM
Vm
Dm
Vm
Dm
Vm
Dm
Vm
Dm
Dm
Dm
/68.954234.477
/85.1463292.731
,2
/34.477
23
59.0360.3300
/92.731
23
59.0360.3460
59.010.6;60.3
/5.877275.438
/5.1345275.672
,2
/75.438
23
75.0360.3300
arg*
/75.672
23
75.0360.3460
75.0;80.4;60.3
arg*
2/arg
:
:
2
)3(
3
/
/300:
/360240015.0
2/100min
2/460:
2
2
2
2
2
2
2





























14. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

11
 
 
mkgxW
mkgxW
imagenlaenvesecomotrapecioslosdepañoslosEn
mkg
x
x
W
mkg
x
x
W
mmLmS
DCTRAMO
Dv
Dm
Dv
Dm
/40.918220.459
/21.1408210.704
,2
/20.459
23
67.0360.3300
/10.704
23
67.0360.3460
67.040.5;60.3
2
2












3.4 Cisterna y tanque elevado
3.4.1 cálculo de dotación para agua fría
Según el RNE 2013 Norma IS.010 Ítems 2.2

dmCV
cisternadeVolumen
dmTeV
elevadoquedelVolumen
mincendioscontraVolumen
/63.22115.15
4
3
.
/16115.15
3
1
.
tan
11
3
3
3


PISO 1
Unidad Cantidad
L/d 500
L/d 500
L/d 500
L/d 3000
L/d 500
L/d 87
L/d 500
L/d 500
L/d 500
L/d 1000
L/d 107.1
L/d 7694.1
PISO 2
L/d 1200
L/d 1200
L/d 2400
L/d 1200
L/d 1200
L/d 600
L/d 7800
L/d 15494
M3/d 15.5DOTACION TOTAL
TOTAL
TOTAL
DOTACION TOTAL
DOTACIONES
Sala de partos (N° camas 2)
preparacion y dilatacion (N° camas 2)
sala de recuperacion (N° camas 4)
Quirofano (N° camas 2)
Vestidor (N° camas 2)
Esterilizacion (N° camas 1)
Consultorio de la mujer Gineacologia
Consultorio programas
Consultorio Creser
Odontologia
Areas verdes (53.55 m2 en autocad)
consultorio de medecina
descripcion
consultorio medico TBC
consultorio medico Pedriatria
Topico 5 camas
triaje (consultorio)
Sala de espera N° asiento 29

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CICLO VIII

12
5. ANALISIS ESTRUCTURAL
Modelamiento estructural en SAP 200

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CICLO VIII

13
5.1 Sobre Losas
 Diagrama de cargas axiales

 Diagrama de esfuerzos cortantes

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CICLO VIII

14
 Diagrama de momentos flectores

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CICLO VIII

15
Modelamiento de cargas en el eje 4-4
Carga muerta


Carga viga

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CICLO VIII

16
 Digrama de Fuerzas Cortantes en el eje 4-4

 Diagrama de momentos flectores

20. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
E.A.P: INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO II DISEÑO DE HOSPITAL


CICLO VIII

17
5.2 Sobre vigas
 Diagrama de cargas axiales

 Diagrama de esfuerzos cortantes

21. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

18
 Diagrama de momentos flectores

Modelamiento de cargas y análisis sobre el eje 4-4
 Carga muerta

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CICLO VIII

19
 Carga viva

 Diagrama de fuerzas axiales en tn

 Diagrama de esfuerzos cortantes

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CICLO VIII

20

 Diagrama de momentos flectores en tn-m

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CICLO VIII

21

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CICLO VIII

22
6. DISEÑO DE LOSAS EN DOS DIRECCIONES POR EL METODO
COEFICIENTE DE ACI

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CICLO VIII

23
L (m)=6.1 rec(cm) 2.5
perim.pñ(m)25.3 d(cm) 12
h1= 0.15
h2= 0.14
por lo tanto el espesor de la losa es de 15cm
CM (KG/M2) 460
360
100
0
CV (kg/m2) 300
1154 Kg/m2
3519.7kg
Vu= 3519.7
7909.11
3519.7 ≤ 7909.11ok!
PAÑO I (AXB) 3.3 5.05del plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
h=peri.paño/180
LOSA MACIZA UTILIZANDO EL COEF. ACI
1. PREDIMENSIONAMIENTO
h=L/40
2. VERIFICACION POR CORTANTE
METRADO DE CARGA
Peso prop. Losa (kg/m2)
peso acabado(kg/m2)
No hay tab. Equiv.(kg/m2)
WU=1.4CM+1.7CV=
R1=WU X L/2=
Si cumple con las deflexiones
4. CALCULO DE MOMENTOS EN LOS PAÑOS
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar
3. VEREFICACION POR DEFLEXIONES

VU=VC+Vs

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CICLO VIII

24

para momentos negativos
m=A/B= 0.65
Caso (tabla)Ca Cb A B
8 0.074 0.024 3.3 5.05 929.96 706.32
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
8 0.044 0.009 0.059 0.011 636.26 290.88
212.09 96.96
PAÑO II (AXB) 3.3 5.05ver plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
para momentos negativos
m=A/B= 0.65
Caso (tabla)Ca Cb A B
8 0.074 0.024 3.3 5.05 929.96 706.32
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
8 0.044 0.009 0.059 0.011 636.26 290.88
212.0863896.960505
PAÑO III (AXB) 3.3 5.75del plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar

28. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
E.A.P: INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO II DISEÑO DE HOSPITAL


CICLO VIII

25

para momentos negativos
m=A/B= 0.57
Caso (tabla)Ca Cb A B
2 0.082 0.009 3.3 5.751030.50 343.39
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
2 0.034 0.004 0.06 0.007 571.68 203.20
PAÑO IV (AXB) 3.3 5.75del plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
para momentos negativos
m=A/B= 0.57
Caso (tabla)Ca Cb A B
2 0.082 0.009 3.3 5.751030.50 343.39
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
2 0.034 0.004 0.06 0.007 571.68 203.20
PAÑO V(AXB) 3.3 4.45del plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar

29. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
E.A.P: INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO II DISEÑO DE HOSPITAL


CICLO VIII

26







para momentos negativos
m=A/B= 0.74
Caso (tabla)Ca Cb A B
8 0.061 0.036 3.3 4.45 766.59 822.68
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
8 0.036 0.015 0.049 0.016 524.61 352.88
PAÑO VI (AXB) 3.3 4.45del plano
formulas para Momentos negativo y posetivo
para momentos negativos
m=A/B= 0.74
Caso (tabla)Ca Cb A B
8 0.061 0.036 3.3 4.45 766.59 822.68
Para momentos posetivos
Caso (tabla)Cma Cmb Cva Cvb
8 0.036 0.015 0.049 0.016 524.61 352.88
Para seleccionar los casos y los coef. nos basaremos en las tablas 10.1, 10.2, 10.3,10.4 del
libro Estructuras de hormigon armado de Orlando Giraldo Bolivar

30. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

27

PAÑO I Y III L1=5.75 67.73PAÑO III
L2=5.05 706.32PAÑO I
Rigidez
PAÑOIV-
PAÑOV= -638.58
KA=1/L1=0.17
KB=1/L2=0.20 CROSS
SUMA K=0.37
DFA=0.46759259 5.75 5.05
DFB=0.53240741 0.467592590.53240741
67.73 706.32
298.596773-339.986425
366.33 366.33
PAÑO II Y IV L1=5.75 67.73PAÑO IV
L2=5.05 706.32PAÑO V
Rigidez
PAÑOIV-
PAÑOV= 638.58
KA=1/L1=0.17
KB=1/L2=0.20 CROSS
SUMA K=0.37 momentos posetivos en direccion X
DFA=0.46759259 5.75 5.05
DFB=0.53240741 0.468 0.532
67.73 706.32
298.596773-339.986425
366.33 366.33
PAÑO V Y III eje y L1=4.45 117.63PAÑO V
eje L2=5.75 343.39PAÑO III
Rigidez
PAÑOII-
PAÑOV= 225.76
KA=1/L1=0.22
KB=1/L2=0.17 CROSS
SUMA K=0.40
DFA=0.56372549 4.45 5.75
DFB=0.43627451 0.56 0.44
117.63 343.39
127.266822-98.4934533
244.89 244.89
PAÑO VI Y IV eje y L1=4.45 117.63PAÑO V
eje L2=5.75 343.39PAÑO VIII
Rigidez 225.76
KA=1/L1=0.22
RIGIDIZAMOS LA LOSA CUANDO LOS MOMENTOS EN LOS EXTREMOS PASAN LOS 80%
PAÑOII-PAÑOV=

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CICLO VIII

28


KB=1/L2=0.17 CROSS
SUMA K=0.40
DFA=0.56372549 4.45 5.75
DFB=0.43627451 0.56 0.44
117.63 343.39
127.266822-98.4934533
244.89 244.89

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CICLO VIII

29
a) Area de acero minimo
d= 12cm
b= 100cm
2.1807cm2
s= 32.56
0.30 m
b) Momento ultimo
Asn=2.37
0.55686275
1058.89943kg_m
c) Hallamos Area de acero para cada momento calculado
paño I,IITramo central en diereccion "x"
TRAMO Mu (-)(KG_M)AS (cm2) s
Paño I 929.96As min 0.30
Paño I y II 929.96As min 0.30
Paño II 929.96As min 0.30
momentos posetivos en direccion X
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño I 636.26As min 0.30
paño II 636.26As min 0.30
Tramo central en diereccion "y"
TRAMO Mu (-) AS (cm2) s
Paño I 96.96As min 0.30
Paño I y III 366.33As min 0.30
Paño II 96.96As min 0.30
Paño II Y IV 366.33As min 0.30
momentos posetivos en direccion Y
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño I 290.88As min 0.30
paño II 290.88As min 0.30
5. REFUERZO LUNGITUDINAL
=

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CICLO VIII

30











Mu=929.96 Mu=929.96
As a As a
10 10
3.46 0.01 3.46 0.01
2.03 0.00 2.03 0.00
2.03 0.00 2.03 0.00
2.03 0.00 2.03 0.00
2.03 0.00 2.03 0.00
Mu=366.33 Mu=366.33
As a As a
10 10
1.36 0.00 1.36 0.00
0.80 0.00 0.80 0.00
0.80 0.00 0.80 0.00
0.80 0.00 0.80 0.00
0.80 0.00 0.80 0.00
Mu=290.88
As a
10
1.08 0.00
0.64 0.00
0.64 0.00
0.64 0.00
0.64 0.00

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CICLO VIII

31
paño III IV
TRAMO Mu (-) AS (cm2) s
Paño III 1030.50As min 0.30
Paño III Y IV1030.50As min 0.30
Paño IV 1030.50As min 0.30
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño III 571.68As min 0.30
paño IV 571.68As min 0.30
TRAMO Mu (-) AS (cm2) s
Paño III Y V 244.89As min 0.30
PañoIV Y VI 244.89As min 0.30
momentos posetivos en direccion Y
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño III 203.20As min 0.30
paño IV 203.20As min 0.30
Mu=1030.50 Mu=1030.50
As a As a
10 10
3.83 0.01 3.83 0.01
2.25 0.01 2.25 0.01
2.25 0.01 2.25 0.01
2.25 0.01 2.25 0.01
2.25 0.01 2.25 0.01
Mu=571.68 Mu=244.89
As a As a
10 10
2.13 0.01 0.91 0.00
1.25 0.00 0.53 0.00
1.25 0.00 0.53 0.00
1.25 0.00 0.53 0.00
1.25 0.00 0.53 0.00
c) Hallamos Area de acero para cada momento calculado
Tramo central en diereccion "x"
momentos posetivos en direccion X
Tramo central en diereccion "y"

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CICLO VIII

32
Mu=244.89 Mu=203.20
As a As a
10 10
0.91 0.00 0.76 0.00
0.53 0.00 0.44 0.00
0.53 0.00 0.44 0.00
0.53 0.00 0.44 0.00
0.53 0.00 0.44 0.00
c) Hallamos Area de acero para cada momento calculado
paño V Y VITramo central en diereccion "x"
TRAMO Mu (-) AS (cm2) s
Paño V 766.59As min 0.30
Paño V Y VI 766.59As min 0.30
Paño V 766.59As min 0.30
momentos posetivos en direccion X
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño V 524.61As min 0.30
paño VI 524.61As min 0.30
Tramo central en diereccion "y"
TRAMO Mu (-) AS (cm2) s
Paño V 822.68As min 0.30
Paño VI 822.68As min 0.30
momentos posetivos en direccion Y
TRAMO Mu (+) AS (cm2) s
Paño V 352.88As min 0.30
pañoVI 352.88As min 0.30
Mu=352.88 Mu=352.88
As a As a
10 10
1.31 0.00 1.31 0.00
0.77 0.00 0.77 0.00
0.77 0.00 0.77 0.00
0.77 0.00 0.77 0.00
0.77 0.00 0.77 0.00

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CICLO VIII

33
7. DISEÑO DE VIGAS EN EL EJE 4-4

∴ Uniformizando para la viga eje 4-4 se tomara sección de 0.30mx0.60m para los
tres tramos DISEÑO DE VIGA
1.1) DIMENSIONAMIENTO
h
h
b
b
L
25cm (Evitar cangrejeras)
h= 0.48 50 h= 0.61 60 cm h= 0.54 55
0.24 25 0.31 30 cm 0.27 30
TRAMO (A-B) TRAMO (B-C) TRAMO (C-D)





















=

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CICLO VIII

34


1.2) DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR Y FUERZA CORTANTE
DMF
DFC
TRAMO M+(Kg-m)M-(Kg-m) TRAMO distanciaVU+(Kg) VU-(Kg)
A-B 6570.84 7693.76 A-B 480 16854.1 13500.38
B-A 15742.71 B-C 610 21083.7 20696.51
B-C 11177.9119945.96 C-D 540 16351.12 19389.2
C-B 21126.88
C-D 9231.92 19167.68
D-C 10964.85
CUADRO DE MOMENTOS CUADRO DE CORTANTES
4.80m 6.1m
5.4m
A B C D
A B C D 1.3) EL TIPO DE REFUERZO CORTANTE QUE SE VA UTILIZAR 5 cm
60 cm 2 RAMAS
30 cm
TRAMO (A-B)

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CICLO VIII

35
1.4) CÁLCULO DE RESISTENCIA DE CONCRETO
TRAMO (A-B)
1.- FLEXION POSITIVA
As a
0
13.1605772012.47888408
23.233443862.5360344
Mu(+)=6570.84 Kg-m 33.2351634352.53738309
rec= 5 cm 43.2352040372.53741493
b= 30 cm 53.2352049962.53741568
h= 60 cm
d= 55 cm
f'c= 210 kg/cm2 Area de Acero 5.7Okey!
fy= 4200 kg/cm2
φ= 0.9
FLEXION NEGATIVA
Mu(-)=15742.71 Kg-m As a
0
17.5722510825.93902046
28.0044183976.27797521
38.0305761556.2984911
48.0321648926.29973717
58.0322614076.29981287
Area d Acero 10.77Okey!




























=
=

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CICLO VIII

36

Vu=16854.10 Kg 16.85 Tn
Calcular la resistencia de concreto:
Vc=12.67 Tn
φVc=10.77 Tn
16.85 Tn 10.77 TnNO CUMPLE!Calcular Vs
Vs=7.16 Tn
Asegurarse que Vs sea menor o igual :
7.16 Tn50.21 TnSI CUMPLE!
Espaciamiento del refuerzo: 0.71 cm2
S=46 cm
min 60cm <==OKEY
d/2
min 30cm NO
d/4
Vs límite = 26.30184879
28 cm
1@10cm; R@25cm

































Estribode =















=
∴

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CICLO VIII

37








1.5) DUAL 1 PORTICOS
1.- ZONA CONFINADA 2h= 120 cm
d/4 14 cm
10db 22 cm
24de 23 cm 10 cm
30 cm 30 cm
12
ZONA DE CONFINAMIENTO
Izquierda Central Derecha
120.00 cm 240.00 cm120.00 cm
2.- NO CONFINADA
0.5d 28 cm
lo q' requiere Vs:30cm
1φ3/8''0.05cm;12φ3/8''@10cm,2φ3/8''@15cm;R@25cm
DETALLE DEL ESTRIBO
5 cm Ø estribo =3/8
estrb.3/8''
60 cm 2 RAMAS
Ext = 7.5cm
30 cm
TRAMO (A-B)
S
S≤d/2
∴



6bd >= 75 mm
135°
n°de estribos en zona de confinamiento:
1''

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CICLO VIII

38




1.3) EL TIPO DE REFUERZO CORTANTE QUE SE VA UTILIZAR 5 cm
60 cm 2 RAMAS
30 cm
TRAMO (B-C) 1.4) CÁLCULO DE RESISTENCIA DE CONCRETO
TRAMO (B-C)
1.- FLEXION POSITIVA
As a
0
15.3765800874.21692556
25.590911524.38502864
Mu(+)=11177.91 Kg-m 35.5998103484.39200812
rec= 5 cm 45.6001804314.39229838
b= 30 cm 55.6001958234.39231045
h= 60 cm
d= 55 cm
f'c= 210 kg/cm2 Area de Acero 5.7Okey!
fy= 4200 kg/cm2
φ= 0.9
FLEXION NEGATIVA
Mu(-)=19945.96 Kg-m As a
0
19.5940163547.52471871
210.298501128.07725578
310.354330698.12104368
410.358781028.12453413
510.359135938.12481249
Area d Acero 10.77Okey!




























=
=

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CICLO VIII

39

Vu=21083.70 Kg 21.08 Tn
Calcular la resistencia de concreto:
Vc=12.67 Tn
φVc=10.77 Tn
21.08 Tn 10.77 TnNO CUMPLE!Calcular Vs
Vs=12.13 Tn
Asegurarse que Vs sea menor o igual :
12.13 Tn50.21 TnSI CUMPLE!
Espaciamiento del refuerzo: 0.71 cm2
S=27 cm
min 60cm <==OKEY
d/2
min 30cm NO
d/4
Vs límite = 26.30184879
28 cm
1@10cm; R@25cm

































Estribode =















=
∴

43. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

40








1.5) DUAL 1 PORTICOS
1.- ZONA CONFINADA 2h= 120 cm
d/4 14 cm
10db 22 cm
24de 23 cm 10 cm
30 cm 30 cm
12
ZONA DE CONFINAMIENTO
Izquierda Central Derecha
120.00 cm 370.00 cm120.00 cm
2.- NO CONFINADA
0.5d 28 cm
lo q' requiere Vs:30cm
1φ3/8''0.05cm;12φ3/8''@10cm,2φ3/8''@15cm;R@25cm
DETALLE DEL ESTRIBO
5 cm Ø estribo =3/8
estrb.3/8''
60 cm 2 RAMAS
Ext = 7.5cm
30 cm
TRAMO (B-C)
S
S≤d/2
∴



6bd >= 75 mm
135°
n°de estribos en zona de confinamiento:
1''

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CICLO VIII

41



1.3) EL TIPO DE REFUERZO CORTANTE QUE SE VA UTILIZAR 5 cm
60 cm 2 RAMAS
30 cm
TRAMO (C-D)

45. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

42
1.4) CÁLCULO DE RESISTENCIA DE CONCRETO
TRAMO (C-D)
1.- FLEXION POSITIVA
As a
0
14.4405579613.48279056
24.5857507743.59666727
Mu(+)=9231.92 Kg-m 34.5906586113.60051656
rec= 5 cm 44.5908246913.60064682
b= 30 cm 54.5908303113.60065122
h= 60 cm
d= 55 cm
f'c= 210 kg/cm2 Area de Acero 5.7Okey!
fy= 4200 kg/cm2
φ= 0.9
FLEXION NEGATIVA
Mu(-)=19167.68 Kg-m As a
0
1 9.21966337.23110847
29.868384767.73990962
39.9174854947.77841999
49.9212217517.78135039
59.9215061727.78157347
Area d Acero 10.77Okey!




























=
=

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CICLO VIII

43

Vu=19389.20 Kg 19.39 Tn
Calcular la resistencia de concreto:
Vc=12.67 Tn
φVc=10.77 Tn
19.39 Tn 10.77 TnNO CUMPLE!Calcular Vs
Vs=10.14 Tn
Asegurarse que Vs sea menor o igual :
10.14 Tn50.21 TnSI CUMPLE!
Espaciamiento del refuerzo: 0.71 cm2
S=32 cm
min 60cm <==OKEY
d/2
min 30cm NO
d/4
Vs límite = 26.30184879
28 cm
1@10cm; R@25cm

































Estribode =















=
∴

47. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
E.A.P: INGENIERIA CIVIL CONCRETO ARMADO II DISEÑO DE HOSPITAL


CICLO VIII

44








1.5) DUAL 1 PORTICOS
1.- ZONA CONFINADA 2h= 120 cm
d/4 14 cm
10db 22 cm
24de 23 cm 10 cm
30 cm 30 cm
12
ZONA DE CONFINAMIENTO
Izquierda Central Derecha
120.00 cm 300.00 cm120.00 cm
2.- NO CONFINADA
0.5d 28 cm
lo q' requiere Vs:30cm
1φ3/8''0.05cm;12φ3/8''@10cm,2φ3/8''@15cm;R@25cm
DETALLE DEL ESTRIBO
5 cm Ø estribo =3/8
estrb.3/8''
60 cm 2 RAMAS
Ext = 7.5cm
30 cm
TRAMO (C-D)
S
S≤d/2
∴



6bd >= 75 mm
135°
n°de estribos en zona de confinamiento:
1''

48. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
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CICLO VIII

45
8. DISEÑO DE COLUMNAS
Modelamiento de cargas

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CICLO VIII

46
Análisis estructural
Diagrama de carga axial
Diagrama de momento flector

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CICLO VIII

47

Col(cm) 3035 0.003
F'c(kg/cm2) 210 Ag (cm2) 1050
Fy (kg/cm2) 4200 As (cm2) 15.21
2.00E+06 A's (cm2) 15.21
0.0021 Ast (cm2) 30.42
1. COMPRESION PURA
Pn (tn) 309.75903
f'c 210
h 35c 30.00
r 5C.R 17.5
b 30
i
1 15.21 5.00 0.0025 0.0021 4200 63882 12.50 798525
2 15.21 30.00 0 0 0 0 -12.50 0
3 0.00 35.00 -0.0005-0.0005 -1000 0 -17.50 0
Cc 765.00 12.75 178.5 136552.5 4.75 648624
200434.5 1447149
200.4345014.47
Ton Ton-m
DISEÑO DE COLUMNA
2. FISURACION INCIPIENTE
Es2
































Mu

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CICLO VIII

48

f'c 210
h 35c 17.65
r 5C.R 17.5
b 30
i
1 15.21 5.000.002150140.0021 4200 63882 12.50 798525
2 15.21 30.00-0.00209915-0.00209915-4198.30028-63856.1473-12.50 798202
3 0.00 35.00-0.00294901-0.0021 -4200 0 -17.50 0
Cc 450.08 7.50125 178.580338.387510.00 803283
80364.2402 2400010
80.36424 24.00
Ton Ton-m
f'c 210Pn(tn) 31.05
h 35c 10.425
r 5C.R 17.5
b 30
i
1 15.21 5.000.001561150.001561153122.3021647490.215812.50 593628
2 15.21 30.00-0.00563309-0.0021 -4200 -63882 -12.50 798525
3 0.00 35.00-0.00707194-0.0021 -4200 0 -17.50 0
Cc 265.844.430625 178.547451.993813.07 620168
31060.2096 2012321
31.06021 20.12
Ton Ton-m
3. FALLA BALANCEADA
4. CAMBIO EN EL VALOR FI PARA Pn 31.05 tn CUANDO C=10.425 aprox
Es2






















Mu



C





Es2






















Mu



C






f'c 210Pn(tn) 0
h 35c 7.447
r 5C.R 17.5
b 30
i
1 15.21 5.000.000985770.000985771971.5321629987.004212.50 374838
2 15.21 30.00-0.0090854-0.0021 -4200 -63882 -12.50 798525
3 0.00 35.00-0.01109964-0.0021 -4200 0 -17.50 0
Cc 189.903.164975 178.533896.882314.34 485913
1.88641275 1659275
0.00189 16.59
Ton Ton-m
-127.764tn
6. TRACCION PURA
5. FLEXION PURA cuando Pu=0 tn ny C= 7.447
Es2






















Mu



C







Mn=0

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CICLO VIII

49

SEccion tipica de todas las columnas se muestra en el plano





HACIA LA DERECHA
c Pu Mu
0 309.75903 0 216.831321 0
30.00200.4345014.47 140.3041510.1300456
17.65 80.36424 24.0056.254968116.8000721
10.42531.06021 20.1221.742146714.0862442
7.447 0.00189 16.59 014.9334769
TRACCION-127.764 0 -114.9876 0
CUADRO DE MOMENTOS FLECTORES Y CARGAS AXIALES DEL ANALIS ESTRUCTURAL
Carga AxialMomento flector
tn
COLUMNA 1 26.36 2.84
COLUMNA 2 75.63 1.68
COLUMNA 3 81.75 0.76
COLUMNA 4 32.01 3.88
GRAFICO DIAGRAMA DE INTERACCIONES EN CENTRO DE GRAVEDAD
1. compresion pura
2. fisuracion incipiente
3. falla balanceada
4. cambio en el valor fi
5. flexion pura
6. traccion pura
MU +(tn-m)

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SI cumple, las diagramas de las columnas estan dentro del diagrama de interaccion
con diseño

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ESPACIEMIENTO DE ENTRE VARILLAS
<15 cm
>1.5 db=
Sv 4cm
1.3 T.E agregado
Tomaremos10 cm
espaciamineto de los estibos
<16 db 40.64
Se <menor dimension de la columna 30
<48 de 47
<30cm 30
Recomendaciones de la norma
Dual 1 y muros
min
8db 20
Se max d/2 15 10
10cm 10
Max
L/6 57
d 30 60
50 cm 50
30cm 15Zona no
confinada
L. zona de
confinamin
eto

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9. DISEÑO DE ZAPATAS

Diseñar el siguente zapata Aislada mostrada y con los siguientes datos para
este caso la zapata es cuadrada
DISEÑO DE ZAPATAS CENTRICAS







s/c DATOS
Pd =Cargas Muerta = ton 180
Pl =Carga Viva = ton 80
Df =Profundidad de Desplante= m 0.9
S/C = sobrecarga del piso = km/m2 300
t1 =Seccion de la columna = cm 30
t2 =Seccion de la columna = cm 35
hc =Espesor del piso = cm 15
ϒs =Peso especifico del suelo = Kg/m31700
qs =Carga de trabajo= kg/cm2 2
f'cz =Para zapata = kg/m2 210
f'cc =Para Columna = km/m2 420
fy =Resistencia de acero = km/m2 4200
varilla de refuerzo 1"
htAltura de suelo sobre zapata = cm20

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As Diam Area
3/8" 0.9525 0.712559059
1/2" 1.27 1.26677166
5/8" 1.5875 1.979330719
3/4" 1.905 2.850236235
1" 2.54 5.06708664 1. PREDIMENSIONAMIENTO
Datos Adicionales
. El peralte tiene que ser 15cm
Asegurando la longitud de desarrollo en el peralte de la zapata
58.9cm
Seccion de la columna











42.7cm
se escoge el mayor resultado:

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Para obtener Altura tendremos:
Datos comvertidos
1700 0.0017
2400 0.0024
300 0.03
1.73kg/cm2
1.1. AREA DE LA ZAPATA
150289cm2
1.2. ZAPATA CUADRADA
388 390
1.3. REACCION DEL SUELO SIN MAYORAR
260
1.70940171kg/cm2
1.71kg/m2
1.4. REACCION DEL SUELO CON MAYORACION (COMBINACION DE CARGAS)
2.55kg/cm2

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2. VERIFICACION POR CORTE
2.1. CORTE POR FLEXION
180cm

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179010.0 179ton
119.33ton
152.76ton










aumentar peralte

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2.2. CORTE POR PUNZONAMIENTO
para este tipo de caso:
Para el diseño de este proyecto tenemos:

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AREA:
3.70= 370cm
a).
b).
C).
La resistencia del corte por punzonamiento es igual al menor de las siguientes
Resultados:
0
0

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59 For Vc R.P.P.
1 579.08 0.75 434.31
2 737.15 0.75 552.8625
3 353.88 0.75 265.41
Entonces resistencia por Punzunamiento escogiendo el menor valor es igual:
R.por punzunamiento =265.41 ton
i). TANTEO DEL PERALTE
ii). Realizando la verificacion








Peralte, cambiode area,Resistencia de concreto, etc.

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60 iii). Con mayoracion

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iv). Verificacion de Corte Por Punzunamiento
Verificanco por Punzonamiento
1 988.71 0.75741.5325
2 1359.26 0.751019.445
3 604.21 0.75453.1575
Entonces resistencia por Punzunamiento escogiendo el menor valor es igual:
Por lo tanto:
0
0











4.28m2

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4. DISEÑO POR FLEXION
Cortante
M.F.
4.1. Analisis de Area de acero

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Mediante la interacioniteracion
4.2.Calculo de espaciamiento de acero
4.3. Espaciamiento Maximos
30cm

60.04cm2

cm2
cm2


















255cm


cm

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5. CONEXIÓN ZAPATA COLUMNA
5.1. Resistencia por Aplastamiento
5.2. Analizando para Acero Minimo
Redondeando














1213.14Ton










entonces el diseño queda eaqui..

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CICLO VIII

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10. CONCLUSIONES
Enunciamos algunas conclusiones sobre el diseño de viga, columna, losa maciza,
zapata aislada del presente trabajo:

 El análisis estructural se hizo con el software SAP2000.
 La viga en eje 4-4 Las vigas fueron diseñadas por flexión y corte, de manera que
la capacidad resistente sea superior a la demanda actuante. Para el refuerzo
transversal, se colocaron estribos necesarios para cubrir las demandas de fuerza
cortante, las cuales fueron espaciadas de acuerdo al requerimiento del análisis
y por consideraciones de confinamiento, de manera de permitir una falla de
flexión antes que una falla por corte.

 Las columnas fueron diseñadas para soportar la carga axial y los momentos
flectores actuantes. La cuantía mínima utilizada esta en concordancia con la
Norma E.060, el diseño se efectuó de manera de cubrir los esfuerzos máximos
que se generan en las diferentes combinaciones de carga y que se incluyen en
la memoria de cálculo.

 El diseño de la cimentación fueron realizados empleando cimentación superficial
de zapatas aisladas, Estudio de Mecánica de Suelos fueron obtenido
aproximados del zona de estudio. La profundidad de desplante 0.70m, peralte
0.85m,

 En el presente trabajo hemos partido de una distribución arquitectónica ya
definida.

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CICLO VIII

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11. REFERENCIAS

 Norma “Cargas” E.020 Aprobada con Resolución Ministerial Nº 153-
85- VC-9600 del 25.06.85
 La Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” del Reglamento N
Naciona cional de Edificaciones, aprobada por Decreto Supremo N° 011-
2006-Vivienda, modificada con Decreto Supremo N° 002-2014-Vivienda,
Enero del 2016
 Norma Técnica de Edificación E.060 Aprobada con Resolución
Ministerial Nº 050-89-VC-9600.

 Norma Técnica de Edificación E.070 Aprobada con Resolución
Ministerial Nº 053-82-VI-3500 del 29 de Enero de 1982.

 Norma Técnica ACI 318-02

 R. Park. – T. Paulay (1994), “Estructuras de Concreto reforzado”.

 Arthur H. Nilson- George Winter (1994) “Diseño de Estructuras de
Concreto”.

 T. Paulay “Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry
Buildings”