Estructuras de concreto

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO

MEMORIA DE CÁLCULO DE DISEÑO

PREPARADA POR

OSMAN CARRILLO SOTO

CARNÉ 1045206

GUATEMALA OCTUBRE DE 2009
ANALISIS ESTRUCTURAL

PARÁMETROS A CONSIDERAR

1. Se aplicará el método de rigideces en un plano para dos marcos representativos de la estructura, el primer marco tiene una dimensión de 9 mts de largo y 3mts de altura para las columnas, elsegundo tiene una longitud de 6 mts y también 3mts de altura para las columnas.

2. Se considerará colocar una viga secundaria que divida la losa en dos partes para tener un espesor de losa menor a los 15cms y poder construir con losa maciza.

3. El predimensionamiento de los elementos viene dado por vigas de 40cms de peralte * 20cms de base para las vigas de 6 mts y la viga secundariay vigas de 60cms de peralte y 30cms de base para las vigas de 9mts de longitud. Las columnas serán de sección 50cms*50cms.

4. Se emplearán momentos de inercia fisurados para el análisis, considerando un factor de 0.7 de la inercia gruesa para la columna y 0.35 de la inercia gruesa para las vigas.

5. Se empleará concreto 4000psi (280Kg/cm2) y acero grado 60 para refuerzo longitudinal ygrado 40 para estribos.

6. La carga viva que se aplicará a la losa se considerará como 80psf (392Kg/mt2), la cual según el código ACI 318-05 se aplica para pasillos de niveles superiores tanto en hoteles como hospitales, se estima como suficiente para prever la construcción de estructura liviana sobre el marco.

7. Se empleará concreto de peso normal sin agregados de baja densidadteniendo así una densidad de concreto de 2400Kg/mt3.

8. Los recubrimientos serán de 5cms, de acuerdo a los recubrimientos sugeridos por el código ACI.

9. El análisis se realizará individualmente para los dos marcos representativos (la viga secundaria se considerará simplemente apoyada en la mitad de la luz de la viga de 9mts). Los casos de carga a aplicar serán carga viva, muerta y sísmica(con un factor del 12% del peso).

DETERMINACIÓN DE CARGA VIVA, MUERTA Y SÍSMICA.

Para determinar la distribución de las cargas vivas y muertas se divide el tablero de losa de la siguiente manera donde ya están marcadas las correspondientes áreas para cada viga.

Esquema 1. Distribución de las áreas tributarias para las vigas de la estructura.

Observar que la viga secundaria (punteada)tiene un área total tributaria de 16.88mts2.

Posteriormente se elaboran las tablas de cálculo de cargas distribuidas por viga donde se considera una carga muerta de 288Kg/mt2 (producto de la densidad del concreto y el espesor de la losa de 12cms).
Los doce centímetros de losa vienen de la siguiente ecuación:

T=a+b90
Donde:
T= espesor de losa.
a= lado corto de la losa
b= lado largo de lalosa

Al ser dos tableros de losa simétricos el lado largo equivales a 6mts y el lado corto de un tablero a 4.5mts.

Con esto se tienen las siguientes cargas para las vigas que no incluyen el peso distribuido de la viga.

La longitud de diseño se calcula dividiendo el área tributaria entre la longitud de la viga. La carga distribuida (viva o muerta) se calcula multiplicando la longitud dediseño por la carga por unidad de área (viva o muerta).

Tabla 1. Determinación de cargas vivas y muertas para las vigas.

ELEMENTO | ÁREA TRIBUTARIA (mts2) | LONGITUD DE DISEÑO(mts) | CARGA VIVA Kg/mt(392Kg/mt2) | CARGA MUERTA Kg/mt(288kg/mt2)+ PESO VIGA |
AB | 10.12 | 1.12 | 440 | 757 |
DC | 10.12 | 1.12 | 440 | 757 |
AD | 8.44 | 1.41 | 555 | 602 |
BC | 8.44 | 1.41 | 555 | 602 |SECUNDARIA | 16.88 | 2.81 | 1105 | 1002 |

Posteriormente se calcula la carga sísmica a la que se someterá la estructura, esta carga sísmica se considerará tanto en el eje “x” (se tomará en la dirección de la viga de 9mts) y al eje “y” (en dirección de las vigas de 6mts).
La carga sísmica se considerará como el 12% del peso, por ende se calcula el peso total de la estructura.

PESO DE LA...