UNIVERSIDAD “CESAR VALLEJO” - TRUJILLO

Facultad de IngenieríaEscuela Profesional de Ingeniería Civil

TEMA : “ESTRUCTURACION Y METRADO DE CARGAS”

CURSO : CONCRETO I

PROFESOR : ING. PLASCENCIA

FECHA : TRUJILLO, 07 FEBRERO 2015

N° INTEGRANTES: CÓDIGO1 AGUILAR VENTURA, FRANKLIN J. 209202729623

NOTA: ............................. .....................................

EN NUMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR

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INTRODUCCIÓN

- Es muy importante la estructuración y el metrado de cargas de edificaciones, ya que gracias a eso nosotros podemos predimensionar los elementos estructurales y conocer que cargas va a actuar en ellas, para que las edificaciones tengan más resistencia al tiempo y además sean también económicas.

OBJETIVOS

GENERALES:

• Estructurar y predimensionar los elementos estructurales• Metrar la edificación.• Cimentar la edificación

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ESTRUCTURACION – PREDIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE CARGAS

El análisis de estructuras consiste en la determinación de las cargas actuantes, de las reacciones, esfuerzos cortantes, momentos flectores y torsores. El cálculo y diseño se refiere exclusivamente al dimensionamiento y armaduras que deben tener los elementos estructurales para resistir las cargas aplicadas; por lo tanto para la creación de una estructura se requiere, pues, de dos etapas: el “análisis y el diseño respectivamente.

1. Estructuración:Definir la estructuración significa optar por un fragmento estructural de una edificación o estructura con arquitectura definida. De una adecuada estructuración dependerá el comportamiento ante las distintas solicitaciones que se presenten; la estructuración debe ser sencilla para que luego su modelaje o idealización matemática se represente de la manera más real, racional y simple posible.

1.1. Consideraciones Estructurales para el Cálculo.

Una estructura está constituida por elementos que forman un todo, que tienen la capacidad de soportar cualquier sistema de cargas. Se requiere conocer:

A. Características de la estructura y sus elementos: - Seguridad (Resistente) - Funcional (estética) ⇒ Comportamiento adecuado - Económica en condiciones de servicio

B. Características de las solicitaciones:

Cargas: Verticales.- Cargas permanentes o Muertas CM, Sobrecargas o Carga Viva (CV) Horizontales (Cargas de Sismo CS, Viento V, Impacto I)

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C. Efectos que las solicitaciones tienen sobre la estructura: - Vibraciones - Deformaciones - Agrietamiento

A diferencia de las estructuras isostáticas como vigas y losas simplemente apoyadas, donde la determinación de las fuerzas internas no representan mayor dificultad, evaluándose por equilibrio estático, las hiperestáticas como pórticos (conjunto de vigas y columnas) y las losas son elementos continuos que requieren criterios adicionales, tales, como giro en las uniones y deflexiones (distorsiones) para la determinación de sus fuerzas internas.

2. Carga:Fuerza u otras acciones que resulten del peso de los materiales de construcción, ocupantes y sus pertenencias, efectos del medio ambiente, movimientos diferenciales y cambios dimensionales restringidos.

2.1. Estructuración por Carga vertical:

Para estructurar una edificación por carga vertical, debe tenerse en cuenta que las cargas por gravedad que actúan en determinado nivel, se transmiten a través de la losa de techo hacia los ejes portantes (vigas, columnas, placas y zapatas) y de aquí al suelo de cimentación.

Foto Ilustrativa- Fuente Diseño de Edificios (San Bartolomé)

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A. Cargas permanentes o MuertasEs el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

Para calcular el peso de los elementos que conforman la estructura y el peso de los materiales que deberán soportar, se tomaran los pesos unitarios: RNC. Norma E-20 Cargas. Anexo 1.

B. Sobrecarga o Carga viva La carga viva es la que se debe a la operación y uso de la construcción. Incluye todo aquello que no tiene una posición fija y definitiva dentro de la estructura; Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la edificación.

Para diseñar una edificación se tomarán en cuenta cargas vivas repartidas, concentradas o combinación de ambas. RNC. Norma E-20 Cargas. Tabla 3.2.1, también Acápite 3.4.1.1. y Acápite 4.2.4

2.2. Estructuración por Carga Sísmica: Las fuerzas sísmicas en edificaciones son fuerzas de inercia producidas por el hecho que los niveles tienen masa sujetas a aceleraciones (F= m.a), donde la mayor parte de la masa se encuentra concentrada a la altura de los elementos horizontales o de piso (vigas, losas, acabados, sobrecarga, tabiquería etc.), mientras que la masa actuante en los elementos verticales o entrepiso (muros, placas, columnas) es menor, por lo que para un análisis sísmico traslacional, puede suponerse que la masa se encuentra concentrada a la altura de los pisos. Sísmicamente la estructura ideal es aquella que tiene poca masa y gran rigidez lateral.

A. Vibraciones Causadas por Maquinarias.

Cuando las máquinas vibratorias no han sido aisladas de la estructura principal, sus vibraciones pueden afectar

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tanto a la estructura que las soporta como a las estructuras vecinas.

B. Viento.

El viento es un fluido en movimiento; sin embargo, para simplificar el diseño, se supone que actúa como una carga estática sobre las estructuras convencionales, pero, para estructuras muy flexibles (puentes colgantes, chimeneas, etc.) es necesario verificar que su período natural de vibrar no coincida con el de las ráfagas de viento, de lo contrario, podría ocurrir la resonancia de la estructura.

C. Sismos.

Las ondas sísmicas generan aceleraciones en las masas de la estructura y por lo tanto, fuerzas de inercia que varían a lo largo del tiempo; sin embargo, las estructuras convencionales pueden ser analizadas empleando cargas estáticas equivalentes a las producidas por el sismo.

D. Cargas Impulsivas.

Son aquellas que tienen corta duración (dt), por ejemplo: las explosiones. Después que esta solicitación culmina, se produce el movimiento en vibración libre de la estructura.

3. Predimensionamiento y Metrado de Carga

Se trata de dar o elegir secciones tentativas que podrán ser modificadas y/o ratificadas dependiendo del diseño efectuado. Previamente al inicio del dimensionamiento hay que tener en cuenta:

A. Definición de los materiales a usar:

- Concreto - Albañilería ⇒ Ladrillo, Adobe - Acero - Madera, etc.

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Teniendo conocimiento previo de las características de los materiales (f´c, fy, f´m, fb etc) y su compatibilidad entre ellos.

B. Cargas y Sobrecargas. (Según norma de cargas E-020)

3.1. 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: h ≥ L / 25”.

Foto Ilustrativa- Fuente Diseño de Edificios (San Bartolomé)

3.1.1. Tipos de Aligerados:

A. Losas Aligeradas Armadas en una Dirección

Se dimensionan en el sentido de la menor longitud del ambiente por techar. Según la norma E-060 del RNC, para losas aligeradas podemos tomar:

h ≥ ln/25; ln : Luz libre

ln/25 se usa en edificaciones comunes; Cuando hay mucha densidad de muros o con mucha carga usar ln/20.

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B. Losas macizas armada en una dirección

Según la norma E-060 del RNC, podemos tomar:

h ≥ ln/30 ; ln : Luz libre

C. Losas macizas armadas en dos direcciones

*Nota: El perímetro será del paño a diseñar

3.2. VIGASAl predimensionar 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.

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Para el caso en que las vigas formen pórticos:

h ≥ ln/16 ; b = h/2

3.3. COLUMNAS

Se pre dimensionan en función de su área tributaria. Algunas fórmulas prácticas:

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4. EJEMPLO PRÁCTICO DE METRADO DE CARGAS

5. CONCLUSION

Es muy importante predimensionar y metrar una edificación, para que ésta dure más y resulte más económica.

6. SUGERENCIAS

Debe tenerse mucho cuidado al hacer este trabajo de metrar las cargas, ya que el más mínimo error hará que todo nuestro trabajo este mal.

7. BIBLIOGRAFÍA

Diseño Estructural en Concreto Armado de un Edificio de Nueve Pisos (Tesis Para Obtener el Título de Ing. Civil- Autor Elmer Cabrera Cabrera)

Análisis de Edificios – Ángel San Bartolomé

Reglamento Nacional de Edificaciones - Norma E- 020

Separatas del Ing. Eduardo Cabrejos - Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas-UPC

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Diseño de Estructuras de Concreto- Arthur H. Nilson

Diseño de Estructuras de Concreto Armado - Teodoro E. Harmsen

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