diseño estructural edificio



Contenido:




1.- Necesidad social

Se requiere realizar el diseño estructural de un edificio de concreto reforzado, cuyas características se describen enseguida.
1.- El edificio tiene 2 niveles los cuales se destinarán para oficinas y/o consultorios.
2.- El terreno disponible para la construcción del edificio es de 30x30 m.

2.- Planteamiento del problema
2.1 Objetivo:Desarrollar el proyecto estructural del edificio en cuestión que incluya los planos estructurales, la memoria de cálculo y las especificaciones estructurales del proyecto.

El edificio debe apegarse a las siguientes consideraciones:

2.2 Restricciones del proyecto

a) El nivel de desplante de la cimentación respecto al nivel de terreno natural bien dado por la altura h1, mientras que la alturalibre del piso terminado al primer nivel es h2, y en los entrepisos sub-secuentes es h3.
b) La estratigrafía del terreno de cimentación corresponde a una capa superficial de 2.00 m de arcilla expansiva, con una capacidad de carga admisible de 8 Ton/m2, abajo de la cual se encuentra un estrato de arcilla arenosa, con una capacidad de carga admisible de 12 Ton/m2.
c) El arquitecto propone unaestructuración de los sistemas de piso por medio de losas nervadas apoyadas directamente sobre columnas.
d) Las columnas deberán ser rectangulares o cuadradas según sea más adecuado para optimizar el diseño.
e) Las escaleras tiene un ancho mínimo de 1.50 m, mientras que la huella de los escalones debe estar entre 28 y 30 cm, (recomendable 30 cm), mientras que el peralte delos mismos debe oscilar entre 14 y 17 cm (recomendable 15 cm).







3.- Estructuración
3.1 Sistema de cimentación
El edificio se conforma de un sistema de cimentación superficial formado por medio de zapatas aisladas y rigidizadas por medio de contratrabes.
Las zapatas centrales son de 3.00 x 3.00 m armadas con varillasde 5/8” @25 cm en ambos sentidos y el concreto tiene unaresistencia f’c=250 kg/cm2.
Las contratrabes son de 30x60cm armadas con 8vars. De 5/8” y estribos de 3/8” @15 y 20 cm. El concreto tiene una resistencia f’c= 200 kg/cm2.
Los elementos de la cimentación deben de ser desplantados sobre una plantilla de concreto f’c=100 kg/cm2.



3.2 Sistema de entrepiso
El sistema de entrepiso se conforma por columnas de 60 x 60 cm armadas con varillas de ¾” yestribos de 3/8” @ 10 y 15 cm. La resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2.
En ejes perimetrales se contempla un sistema de muros de carga a base de tabique de barro recocido, los cuales no fueron incluidos en el modelo estructural.
Adicionalmente se tienen las rampas de la escalera que consiste en una losa maciza de 15 cm de espesor y armada con var. De 3/8” @ 20 cm. La resistencia del concretof’c=200 kg/cm2.
3.3 Sistema de piso
El sistema de piso para el edificio consiste en losas planas (Nervada) apoyadas directamente sobre las columnas. Se tienen nervaduras principales de 60 x 40 cm en ejes de columnas y armadas con varillas de 1” según planos estructurales. Y se tienen además nervaduras secundarias de 12 x 40 cm armadas con var. De ½”. El concreto del sistema de losas es resistenciaf’c=200kg/cm2.


4.- Pre dimensionamiento

Las dimensiones preliminares de los diferentes elementos estructurales se definieron en base a criterios de servicio y tomando en cuenta las especificaciones del reglamento de diseño ACI-318.






4.1 Peralte mínimo por deflexiones en losas

PERALTE MINIMO EN LOSAS POR DEFLEXIONES




LOSAS EN DOS DIRECCIONES



a4
TABLERO:
III-IVUBICACIÓN:
LINDERO



Longitud libre mayor del tablero:
Ln1 =
840
cm

Longitud libre menor del tablero:
Ln2 =
860
cm
Ln2
Esfuerzo de fluencia del acero:
fy =
4200
Kg/cm2

Relación de claros libres:
b = Ln1/Ln2
0,98
[1 , 2]

Longitud de bordes continuos:
Lcont =
2300
cm

Perímetro del tablero:
Lperim =
3400
cm

Relación de continuidad:
bs =
0,68
[...