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Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CONCRETO ARMADO I TEMA: CENTRAL DE BOMBEROS Página 1

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

TEMA: PROYECTO ESTACION DE BOMBEROS

DOCENTE: ING. NEIRA CALSIN, URIEL CURSO: CONCRETO ARMADO I ALUMNO: HUAROTO RIOS, ERIK EMERSON

ICA- PERÚ



INDICE:

CAPÍTULO 1: GENERALIDADES

1.1 Objetivo del proyecto.

1.2 Descripción del proyecto.

1.3 Arquitectura del edificio.

1.4 Reglamentos, cargas de diseño y materiales.

CAPÍTULO 2: ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO

2.1 Objetivos de la estructuración. 2.2 Descripción de la estructuración utilizada.

CAPÍTULO 3: PREDIMENSIONAMIENTO

3.1 Predimensionamiento de losas aligeradas armadas en una dirección

3.2 Predimensionamiento de losas macizas armadas en una dirección.

3.3 Predimensionamiento de las vigas.

3.4 Predimensionamiento de la escalera. 3.5 Predimensionamiento de las placas. 3.6 Predimensionamiento de columnas. CAPÍTULO 4: DISEÑO DE POR CARGAS DE GRAVEDAD

4.1 Introducción. CAPÍTULO 5: PESO DE LA EDIFICACION CAPÍTULO 6: CORTANTE BASAL DE LA EDIFICACION CAPÍTULO 7: FUERZA CORTANTE Y MOMENTOS FLECTORES DEL AEDIFICACION

CAPÍTULO 8: DEZLAZAMIENTOS DELA ESTRUCTURA APORTICADA



CAPÍTULO 1: GENERALIDADES

1.1 Objetivo del proyecto.

La presente proyecto tiene por objeto diseñar un edificio aporticado de cinco pisos para uso de central de bomberos 1.2 Descripción del proyecto.

PROYECTO : CENTRAL DE BOMBEROS

PROPIETARIO : HUAROTO RIOS ERIK EMERSON

UBICACIÓN :PISCO

SECTOR : NUEVO HORIZONTE

CALLE :PEDEMONTE

NUMERO : S/N

DISTRITO : PISCO

PROVINCIA : PISCO

DEPARTAMENTO : ICA

Esta propiedad cuenta con un área de 564.25 M2. Su uso destinado será para una

estación de bomberos constituido por 5 niveles o pisos para uso descrito de la

siguiente manera:

· PRIMER NIVEL O PISO:

1. cochera para bomberos: 178.72 M2

2. Servicios higiénicos: 48.41 M2.

3. Área libre con : 44 M2

4 Ascensor con: 9.22 M2

5. Escaleras con 13.85 M2.



6. Tanque cisterna con 20.45 M2. y altura 3.00 m.

7. Almacen:31.70

7. Oficina 101:21.90M2

8. Oficina 102:21.55 M2

· SEGUNDO TERCERO Y CUARTO NIVEL O PISO:

1. Sala de reuniones: 178.72 M2





6. Almacen:31.70

7. Oficina 201:32.13 m2

7. Oficina 202:21.90 M2

8. Oficina 203:21.55 M2

9. Oficina 204:24.78 M2

· QUINTO NIVEL O PISO:

1. Taller: 178.72 M2







6. Almacen:31.70

7. Dormitorio :32.13 m2

7. Dormitorio:21.90

8. Dormitorio:21.55 M2

9. Dormitorio:24.78 M

AZOTEA

1.-Cuarto de maquinas de

ascensores

1.3 Arquitectura del edificio.

El edificio está concebido como parte de una “estación de bomberos” constituido por cinco edificios de características arquitectónicas similares destinados a oficinas, cuyos estacionamientos y cisternas se encuentran ubicados en áreas comunes dentro del edificio. El primer piso está destinado a la cochera para estacionamiento e ingreso principal y recepción, un área de depósito y dos oficinas, cada una de 20.71 m2. Cada uno de los siguientes cuatro pisos tiene la misma distribución arquitectónica de cuatro oficinas, cada una de 158 m2 aproximadamente, con servicios higiénicos propios La altura de piso a piso del primer piso es de 4.05 los demás pisos tienen una altura de NPT 3.05 El edificio cuenta con una escalera y un ascensor ubicados en la esquina critica de la estructura de la planta En la azotea se encuentra ubicada la casa de máquinas de los ascensores.

1.4 Reglamentos, cargas de diseño y materiales.

a) Normas Empleadas.- Las normas empleadas del Reglamento Nacional de Construcciones (R.N.C) son las siguientes:



− Norma Técnica de Edificación E-020 “CARGAS”.

− Norma Técnica de Edificación E-030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE”

− Norma Técnica de Edificación E-050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”.

− Norma Técnica de Edificación E-060 “CONCRETO ARMADO”.

.

b) Cargas de Diseño.- La Norma de Cargas E.020 establece los valores mínimos

de las cargas que debe utilizarse en el diseño de cualquier estructura,

dependiendo del uso al cual esté destinada la misma. Las cargas a considerar son

las cargas muertas, cargas vivas o sobrecarga y cargas de sismo.

Cargas muertas (CM) se consideran a todas aquellas que se mantienen constantes en magnitud y fijas en posición durante la vida útil de la estructura tales como peso propio, tabiques, parapetos, cielo rasos, acabados y otros elementos soportados por la estructura. Cargas vivas (CV) se consideran al peso de los ocupantes, equipos, muebles y otros

elementos móviles.

La Norma de Concreto E.060 establece las combinaciones de cargas de servicio con sus respectivos factores de amplificación, teniendo las siguientes combinaciones básicas: - WU1 = 1.4CM + 1.7CV c) Materiales.- En el diseño se ha considerado los siguientes materiales: Concreto Armado características: - Resistencia a la compresión 210 kg/cm2 - - Módulo de Elasticidad 15000 f ć kg/cm2



CAPÍTULO 2: ESTRUCTURACIÓN DEL EDIFICIO

2.1 Objetivos de la estructuración. La estructuración que se adopte debe satisfacer los requerimientos arquitectónicos

establecidos para el proyecto así como los requerimientos estructurales definidos

de manera tal que el resultado sea un proyecto que otorgue un nivel de seguridad

razonable.

2.2 Descripción de la estructuración utilizada.

Se ha buscado una disposición apropiada de los distintos elementos resistentes, de tal forma que la estructura sea capaz de soportar todas las solicitaciones a las que sea sujeta en su vida útil y a la vez sea también estética, funcional y económica.

El sistema estructural empleado se basa en dos grandes placas (o muros de

corte) de concreto armado que forman un núcleo semi-central en la parte

más crítica del edificio y que corresponden a la caja de escaleras y

ascensores del edificio. En el perímetro del edificio se tiene columnas

cuadradas de concreto armado conectadas entre sí y a las placas del núcleo

por vigas de concreto armado. Estos pórticos y placas ubicados tanto en el

perímetro como en el interior de la planta, conforman en conjunto el sistema

sismorresistente del edificio.



La dirección del techado de las losas aligeradas está en el sentido de menor longitud, con la finalidad de evitar que los esfuerzos por flexión y cortante y las deformaciones sean de gran magnitud.

En la esquina de la planta se encuentra el de ingreso a los ascensores y

escaleras. Por estar ubicada entre dos grandes agujeros, se decide emplear para esta zona una losa maciza de 15 cm de espesor independientemente del sistema a utilizar en el resto

Las vigas principales, las que cargarán el aligerado, estarán en la dirección

de los ejes de los números y serán las más peraltadas como se verá en la parte de predimensionamiento.

Las vigas secundarias, las que no cargan el aligerado, estarán en la dirección de los ejes de las letras y serán menos peraltadas.

Uno de los principales problemas que ocasionan las fuerzas horizontales de sismo sobre una estructura, son las deformaciones horizontales excesivas. Ante esto para limitar los desplazamientos laterales de la edificación durante un sismo, se recurrió al uso de muros o placas en ambas direcciones, los cuales proporcionan una gran rigidez lateral, superior a la que puede proporcionar un pórtico formado por columnas y vigas; este criterio en la actualidad es el más usado en el diseño sismoresistente.

Se han considerado placas de 25 cm. de espesor por ser éste el ancho de

las vigas.



CAPÍTULO 3: PREDIMENSIONAMIENTO

3.1 Predimensionamiento de losas aligeradas armadas en una dirección.

Para el cálculo del espesor de las losas aligeradas armadas en una dirección se empleó, para una luz libre de 4.00 m, el siguiente criterio - Espesor = Luz Libre / = 17 cm25 = 4.00 / 20 Se decidió emplear una losa aligerada de 20 cm de espesor, que es la solución convencional para luces de hasta 5 m. APLICACIÓN DE PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS - EN

UNA SOLA DIRECCION

LOSAS

L= 4.00 m L/20 L/25

H LOSA=

0.20 m

0.20

0.16

USAR 0.20

3.2 Predimensionamiento de losas macizas armadas en una dirección. Las losas macizas están en el eje D-E- 1-2 Y D-C -4-5 Para el cálculo del espesor de las losas macizas armadas en una dirección se empleó, para una luz libre de 4.00 m, el siguiente criterio

0.15m

0.05 m

H= 0.20m



- Espesor = Luz Libre / 30= 4.00 / 25 = 16 cm. Se decidió emplear una losa maciza de 15 cm de espesor.

LOSAS MACIZAS

L= 4.00 m L/25 L/30

H LOSA= 0.15 m 0.16 0.13

H LOSA= 0.15 m

0.15

3.3 Predimensionamiento de las vigas.

Las vigas del proyecto presentan las siguientes características: - Vigas “principales”. Trabajan tanto para carga vertical como para carga de sismo y las hay con luces libres de 7.00 m. Para el cálculo de las dimensiones de las vigas se empleó los siguientes criterios - Peralte = Luz libre / 10 @ Luz libre/12 Para las vigas intermedias: Peralte = 7.00 / 12 = 58. Cm

Asumimos peralte h = 60cm

1.60

0.10

0.05



𝐵 =ℎ

2

𝐵 =0.60

2 = 0.30

Asumimos base de la viga B= 0.30m - Vigas intermedias o “secundarias”. Se apoyan en las vigas principales y/o placas y trabajan únicamente a carga vertical con una luz libre de 4.00 m.

Para el cálculo de las dimensiones de las vigas se empleó los siguientes criterios - Peralte = Luz libre / 14 @ Para las vigas intermedias: Peralte = 4.00 / 14 = 29.cm

Asumimos peralte h= 40cm

0.60 m

0.30m



PREDIMENCIONAMIENTO DE VIGAS PRINCIPALES POR OTRO METODO

VP - 101

h = Peralte de la viga

Ln = Luz libre o claro entre vigas primarias

0.25 m

0.40m



2.1. ANCHO DE VIGA



𝑏 =7.25𝑚

20

𝑏 = 0.36

Metrado de Cargas : L' = 7.00 m. f'c = 210 kg/cm2

B = 7.25 m. fy = 4200 kg/cm2

PESO DE LOSA ALIGERADA 350 Kg/m2

PESO DE ACABADOS 100 Kg/m2

TABIQUERIA 120 Kg/m2

S/C 350 Kg/m2

=5.70 kg/m2

WU= 1.4 x CARGA MUERTA + 1.7 x CARGA VIVA WU= 1.4 x WD + 1.7 x WL

WD : 570 kg/m2 x 7.25 m. = 4133 kg/m WL : 350 kg/m2 x 7.25 m. = 2538 kg/m

WU : 1.4(4133) + 1.7(2538)

WU : 10100.8 kg/m

𝑀𝑈 =𝑃𝑙2

8



𝑀𝑈 =10100.8𝑥(7)2

8

𝑀𝑈 = 61867𝑘𝑔

𝑚 𝑜 61.87 𝑡𝑛/𝑚

M= (06; 0.7) MU

𝑀 = 61867𝑘𝑔

𝑚𝑥0.7 = 43307

𝑘𝑔

𝑚

𝑑 = √𝑀

∅𝑥0.85𝑥 f ′cxb

𝑑 = 2√43307𝑥100

0.90𝑥0.85𝑥 210x35

d= 55.5cm ≅ 55cm

2.Re cdh

∅ =3"

8



ℎ = 55 + 3 +1.588

2

h= 58.8cm

VERIFICACION: POR METODO ACI

L' = LUZ LIBRE h = L'/10 ó 12

ℎ =7.00𝑚

12

ℎ = 0.58 𝑚 … ok

USAR 0.60 m

3.4 Predimensionamiento de la escalera.

La escalera tiene las siguientes características: Un tramo para cubrir una altura típica de 4.00 m,contrapasos de 0.175 m de altura y pasos de 0.25 m de longitud. Para el dimensionamiento de la garganta de la escalera se empleó, para una luz libre de 3.20 m, el siguiente criterio



ESCALERAS

L= 3.20 m L/20 L/25

P= 0.25 m

0.16

0.13

CP= 0.175 m

e= 0.15

t=0.16+0.13

2

t=0.15cm

la garganta de la escalera será de un espesor de t=0.15cm



3.5 Predimensionamiento de las placas.

Para el predimensionamiento de las placas no se cuenta con fórmulas o expresiones

que nos sugieran tanto espesores como longitudes de las mismas en función de la

altura y/o área de la planta de un edificio.

Vs = Cortante por sismo Vs = ZUCSPe

3 2 16 5 49 8 710

.25

1.20

1.2011 12 13 14 1615 17 18 19 20

2.05

2.40

2.25

3.20

1.60

2.05

2.45

1.60



H = Altura de primer nivel en cm. Z = Factor de zona

n = Número de Placas =

U = Coeficiente de uso

η = Factor para el desplazamiento permisible ∆p C = Coeficiente de amplificación sísmica Ec = 15000√fć (Módulo de elasticidad del concreto) S = Factor de suelo

t = Espesor del muro en cm. = 25 cm Pe = Peso de la edificación en kg

N = Número de niveles

Área Techada en m2

DATOS

Fy f'c Peso H n η Ec Z U C S N

Kg/cm2 Kg/cm2 tn/m2 cm Pl. ∆p 15000√fć Niveles

4200 210 1 400 4 0.007

217,370.65 0.4 1.5 2.5 1.4 5

Área techada (1er. Nivel) = 418.40 m2

Área techada (2do. Nivel) = 418.40 m2 Área total Tech.

Área techada (3er. Nivel) = 418.40 m2 m2

Área techada (4to. Nivel) = 418.40 m2 2,092.00

Área techada (5to. Nivel) = 418.40 m2

Pe = # de niveles x Área Techada(m2)x1(tn/m2) = 2,092.00 Tn

Vs =

ZUCSPe = 4,393,200.00 Kg

166.55 cm → h = 166.55 cm.



3.6 Predimensionamiento de columnas. I: PREDIMENSIONAMIENTO: PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

C -1: Columna central

C -2: Columna extrema de un pórtico principal interior

C -3: Columna extrema de un pórtico secundario interior

C -4: Columna en esquina



7

7

4m

0.25

V. P

RIN

CIP

AL

0.25 V.SECUNDARIA

C-4 C-3

C-2

C-1

4m 4m



QUINTO NIVEL COLUMNA C4

#

Elemento estructural

Cargas Secciones (m2)

Longitud

Carga

y no estructural (Kg/m; m2;

m3 (B)m (H)m (m)

Aplicada (Kg)

1 Losa aligerada 350 2 - 3.5 2450.00

2 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 2.00

432.00

3 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 3.50

1008.00

4 Columnas

Azotea 2400 0.3 0.3 1.50

324.00

5 Acabados

(pisos) 100

3.8 - 2.3

874.00

6 Tabiquería 120 3.8 2.3 1048.8

7 sobre carga 150 3.8 - 2.3 1311

CARGA TOTAL

7447.8kg

C -4: Columna en esquina

C-4 = 1.5𝑋7447.8

0.20𝑋210 = 265.993 √ 265.993 = 16.31 X16.31

POR REGLAMENTO SE USARA C-4 = (0.30 * 0.30)

CUARTO NIVEL COLUMNA C4

# Elemento estructural Cargas Secciones (m2) Longitud Carga

y no estructural (Kg/m; m2; m3 (B)m (H)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 5to. Nivel - - - - 7447.80

C-4

1.5 PG

n f' c



2 Losa aligerada 350 2 - 3.5 2450.00

3 Vigas principales 2400 0.3 0.4 3.50 1008.00

4 Vigas secundarias 2400 0.3 0.3 2.00 432.00

5 Columnas 2400 0.3 0.30 3.00 648.00

6 Acabados (pisos) 100 2.3 - 3.8 874.00

7 Sobre carga 350 2.3 - 3.8 3059.00

8 Tabiquería 120 2.3 - 3.8 1048.8

CARGA TOTAL

16966.8 KG

C-4 = 1.5𝑋16966.8

0.20𝑋210 = 605.96 √ 605.96 = 24.62 cm X 24.62cm


TERCER NIVEL COLUMNA C4

#



Longitud Carga


m3 (B)m (H)m (m)

Aplicada (Kg)

1 4to. Nivel - - - - 16966.80

2 Losa aligerada 350 2 - 3.5 2450.00


4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.3 0.3 3.00 648.00

6 Acabados

(pisos) 100

2.3 - 3.8

874.00

7 Sobre carga 350 2.3 - 3.8 3059.00

8 Tabiquería 120 2.3 - 3.8 1048.8

CARGA

TOTAL

26486.60 KG

C-4 = 1.5𝑋26486.60

0.20𝑋210 = 945.95 √ 945.95 = 30.76 X 30.76

SE USARA C-4 = (0.40 * 0.40)

SEGUNDO NIVEL COLUMNA C4

# Elemento

estructural Cargas

Secciones (m2) Longitud Carga




m3 (B)m (H)m (m)

Aplicada (Kg)

1 3er. Nivel - - - - 26486.60

2 Losa aligerada 350 2 - 3.5 2450.00


4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.40 0.40 3.00 1152.00

6 Acabados

(pisos) 100

2.3 - 3.8

874.00

7 Sobre carga 350 2.3 - 3.8 3059.00

8 Tabiquería 120 2.3 - 3.8 1048.8

CARGA

TOTAL 36510.40KG

C-4 = 1.5𝑋36510.40

0.20𝑋210 = 1303.94 √ 1303.94 = 36.11X 36.11

SE USARA C-4 = (0.40 * 0.40)

PRIMER NIVEL COLUMNA C4

#



Longitud Carga

y no estructural

(Kg/m; m2; m3 (B)m (H)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 3er. Nivel - - - - 36510.4

2 Losa

aligerada 350 2 - 3.5

2450.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 3.50

1008.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.4 0.4 3.00 1152.00

6 Acabados

(pisos) 100

2.3 - 3.8

874.00

7 Sobre carga 350 2.3 - 3.8 3059.00

8 Tabiqueria 120 2.3 - 3.8 1048.8

CARGA

TOTAL 46534.20

C-4 = 1.5𝑋46534.20

0.20𝑋210 = 1661.94 √ 1661.94 = 40.77X 40.77



SE USARA C-4 = (0.45* 0.45)

QUINTO NIVEL COLUMNA C2

#



Longitud Carga

y no estructural

(Kg/m; m2; m3 (B)m (h)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 Losa

aligerada 350 4.25 - 3.5

5206.25

2 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 3.90

1123.20

3 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 3.40

734.40

4 ascensor 800

5 Acabados

(pisos) 100

4.55 - 3.8

1729.00

6 Sobre carga 350 4.55 - 3.8 6051.50

7 Tabiqueria 120 4.55 - 3.8 2074.8

CARGA

TOTAL 17719.15

C-2 = 1.25𝑋17719.15

0.25𝑋210 =421.88 √ 421.88 = 20.53X 20.53


CUARTO NIVEL COLUMNA C2

#



Longitud Carga

y no estructural

(Kg/m; m2; m3 (B)m (H)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 5to. Nivel - - - - 17719.15

2 Losa

aligerada 350 4.25 - 3.5

5206.25

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 3.50

1008.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.3 0.3 3.00 648.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.55 - 3.8

1729.00

7 Sobre carga 350 4.55 - 3.8 6051.50

8 Tabiquería 120 4.55 - 3.8 2074.8



CARGA

TOTAL 34868.7

C-2 = 1.25𝑋34868.7

0.25𝑋210 = 830.21 √ 818.87 = 28.81X 28.81


TERCER NIVEL COLUMNA C2

#



Longitud Carga

y no estructural

(Kg/m; m2; m3 (B)m (H)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 4to. Nivel - - - - 34868.7

2 Losa aligerada 350 4.25 - 3.5 5206.25

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 3.50

1008.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.3 0.3 3.00 648.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.55 - 3.8

1729.00

7 Sobre carga 350 4.55 - 3.8 6051.50

8 Tabiqueria 120 4.55 - 3.8 2074.8

52018.25KG

SE USARA C-2 = (0.35 * 0.35)


# Elemento

estructural Cargas

Secciones (m2) Longitud Carga

C-2 = 1.25𝑋52018.25

0.25𝑋210 = 1238.52 √ 1227.20 = 35.19X 35.19




(m) Aplicada

(Kg)

1 3er. Nivel - - - - 52018.25

2 Losa aligerada 350 4.25 - 3.5 5206.25

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 3.50

1008.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 2.00

432.00

5 Columnas 2400 0.4 0.4 3.00 1152.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.55 - 3.8

1729.00

7 Sobre carga 350 4.55 - 3.8 6051.50

8 Tabiquería 120 4.55 - 3.8 2074.8

CARGA

TOTAL

69671.80

C-2 = 1.25𝑋69671.80

0.25𝑋210 =1169.95 √ 1169.95 = 40.7X 40.7

SE USARA C-2 = (0.40 * 0.40) PRIMER NIVEL COLUMNA C2

#



Longitud Carga


(m) Aplicada

(Kg)

1 3ER. Nivel - - - - 69671.8

2 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 7.00

2016.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

5 Columnas 2400 0.35 0.35 3.00 882.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.3 - 7.3

3139.00

7 Sobre carga 350 4.3 - 7.3 10986.50

8 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CRAGA

TOTAL

101126.10



C-2 = 1.25𝑋100650.10

0.25𝑋210 =2407.76 √20407.76 = 49.06X 49.06

SE USARA C-2 = (0.50 * 0.50) QUINTO NIVEL COLUMNA C1

#



Longitud

Carga


m3 (B)m (h)m (m)

Aplicada (Kg)

1 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00


3 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

4 ascensor

800.00

5 Acabados (pisos) 100 4.3 - 7.3 3139.00

6 Sobre carga 150 4.3 - 7.3 4078.50

7 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CARGA

TOTAL

25094.3

C-1 = 1.10𝑋25094.30

0.30𝑋210 = 438.15 √438.15 = 20.93X 20.93

SE USARA C-1 = (0.30 * 0.30) CUARTO NIVEL COLUMNA C1

#



Longitud Carga

y no estructural

(Kg/m; m2; m3 (B)m (H)m

(m) Aplicada

(Kg)

1 5to. Nivel - - - - 25094.3

2 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 7.00

2016.00



4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

5 Columnas 2400 0.3 0.3 3.00 648.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.3 - 7.3

3139.00

7 Sobre carga 350 4.3 - 7.3 10986.50

8 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CARGA

TOTAL 56314.6

C-1 = 1.10𝑋56314.6

0.25𝑋210 = 1179.92 √ 1179.92 = 34.35X 34.35

SE USARA C-1 = (0.35 * 0.35) TERCERO NIVEL COLUMNA C1

#



Longitud Carga


(m) Aplicada

(Kg)

1 4to. Nivel - - - - 56314.6

2 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 7.00

2016.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

5 Columnas 2400 0.3 0.3 3.00 648.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.3 - 7.3

3139.00

7 Sobre carga 350 4.3 - 7.3 10986.50

8 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CARGA

TOTAL 87534.9

C-1 = 1.10𝑋87534.9

0.25𝑋210 = 1834.06 √1834.06 = 42.82X 42.82

SE USARA C-1 = (0.45 * 0.45)




#



Longitud Carga


(m) Aplicada

(Kg)

1 3ER. Nivel - - - - 87534.9

2 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 7.00

2016.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

5 Columnas 2400 0.45 0.45 3.00 1458.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.3 - 7.3

3139.00

7 Sobre carga 350 4.3 - 7.3 10986.50

8 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CARGA

TOTAL 119565.2

C-1 = 1.10𝑋119565.2

0.25𝑋210 = 2505.18 √2505.18 = 50.05X 50.05

SE USARA C-1 = (0.50 * 0.50)



PRIMER NIVEL COLUMNA C1

#



Longitud Carga


(m) Aplicada

(Kg)

1 3ER. Nivel - - - - 119565.2

2 Losa aligerada 350 4 - 7 9800.00

3 Vigas

principales 2400 0.3 0.4 7.00

2016.00

4 Vigas

secundarias 2400 0.3 0.3 4.00

864.00

5 Columnas 2400 0.5 0.5 3.00 1800.00

6 Acabados

(pisos) 100

4.3 - 7.3

3139.00

7 Sobre carga 350 4.3 - 7.3 10986.50

8 Tabiqueria 120 4.3 - 7.3 3766.8

CARGA

TOTAL

151937.50

C-1 = 1.10𝑋151937.5

0.25𝑋210 = 3183.45 √3183.45 = 52.42X 52.42

SE USARA C-1 = (0.50* 0.50)

NOTA: SE UNIFORMIZARA TODAS LAS COLUMNAS A UNA COLUMNA CUADRADA

DE (0.50*0.50)



7

7

V. P

RIN

CIP

AL

CIP

AL

7.00 m

7.00 m

7.00 m

7.00 m

0.50 V. SECUNDARIO CIPAL

0.50



CAPÍTULO 4: DISEÑO DE POR CARGAS DE GRAVEDAD

4.1 Introducción. Las cargas que se consideró para el diseño del proyecto fueron las siguientes: a) Peso propio. - Losa aligerada h = 20 cm → P = 350 kg/m2 - Losa maciza h = 15 cm → P = 2400x.15 = 360 kg/m2 b) Acabados. Se consideró 100 kg/m2. c) Cielo raso. Se consideró 120kg/m2. d) Carga viva o sobrecarga. Se utilizó los siguientes valores de sobrecarga que figuran en la Norma de Cargas E.020: - Se consideró S/C 350kg/m2

CAPÍTULO 5: PESO DE LA EDIFICACION

PESO DE LA EDIFICACION:

5TO NIVEL

ELEMENTO ESTRUCTURA DIMENSIONES CARGAS Nº VECES TOTAL

a b c

LOSA ALIGERADA 398.94 350 1 139629

TABIQUERIA 30.5 18.5 120 1 67710

ACABADOS 30.5 18.5 100 1 56425

S/C 150(25%) 30.5 18.5 37.5 1 21159.375

4.00

m

4.00 m 4.00

m

0.25

5

4.00

m



VYY 0.3 0.6 28.00 2400 5 60480

VXX 0.25 0.4 16.00 2400 5 19200

COLUMNA C-1 0.5 0.5 3.4 2400 9 18360

COLUMNA c-2 -c-3 0.5 0.5 3.4 2400 10 20400

COLUMNA c-4 0.5 0.5 3.4 2400 4 8160 PLACAS DEL ASCENSOR 0.25 2400 1 600

PLACAS DE ESALERA 0.25 2400 1 600

LOSA MACIZA 0.15 2400 1 360

∑1= 413083.375

3er NIVEL

ELEMENTO ESTRUCTURA DIMENSIONES P.U Nº VECES TOTAL

a b c

LOSA ALIGERADA 367.73 350 1 128705.5

MUROS 30.5 18.5 120 1 67710

ACABADOS 30.5 18.5 100 1 56425

S/C 350(35%) 30.5 18.5 122.5 1 69120.625

VYY 0.3 0.6 28.00 2400 5 60480

VXX 0.25 0.4 16.00 2400 5 19200

COLUMNA C-1 0.5 0.5 3.4 2400 9 18360

COLUMNA c-2 -c-3 0.5 0.5 3.4 2400 10 20400

COLUMNA c-4 0.5 0.5 3.4 2400 4 8160

4TO NIVEL


a b c

LOSA ALIGERADA 367.73 350 1 128705.5

TABIQUERIA 30.5 18.5 120 1 67710

ACABADOS 30.5 18.5 100 1 56425

S/C 350(25%) 30.5 18.5 87.5 1 49371.875

VYY 0.3 0.6 28.00 2400 5 60480

VXX 0.25 0.4 16.00 2400 5 19200

COLUMNA C-1 0.5 0.5 3.4 2400 9 18360

COLUMNA c-2 -c-3 0.5 0.5 3.4 2400 10 20400



peso de la escalera 0.15 2400 1 360

peso de losa macisa 0.15 2400 2 720

∑1= 431092.375



PLACAS DEL ASCENSOR 0.25 2400 1 600




∑1= 450841.125

1er NIVEL


a b c

LOSA ALIGERADA 367.73 350 1 128705.5

MUROS 30.5 18.5 120 1 67710

ACABADOS 30.5 18.5 100 1 56425

S/C 350(40%) 30.5 18.5 175 1 98743.75

VYY 0.3 0.6 28.00 2400 5 60480

VXX 0.25 0.4 16.00 2400 5 19200

COLUMNA C-1 0.5 0.5 3.4 2400 9 18360

COLUMNA c-2 -c-3 0.5 0.5 3.4 2400 10 20400

2do NIVEL


a b c

LOSA ALIGERADA 367.73 350 1 128705.5

MUROS 30.5 18.5 120 1 67710

ACABADOS 30.5 18.5 100 1 56425

S/C 350(40%) 30.5 18.5 140 1 78995

VYY 0.3 0.6 28.00 2400 5 60480

VXX 0.25 0.4 16.00 2400 5 19200

COLUMNA C-1 0.5 0.5 3.4 2400 9 18360

COLUMNA c-2 -c-3 0.5 0.5 3.4 2400 10 20400





∑1= 460715.5







∑1= 480464.25

CAPÍTULO 6: CORTANTE BASAL DE LA EDIFICACION

DATOS:

Z : (FACTOR DE ZONA)

Concepto.-

Se le asigna un factor "Z" que viene a ser la aceleración máxima del terreno con una probabilidad del 10% de ser excedida en 50 años. Divide al territorio nacional en tres zonas sísmicas, a cada una de las cuales

FACTORES DE ZONA

ZONA FACTOR

3 0.4

2 0.3

1 0.15

Zona correspondiente = 3

Z aplicado = 0.4

U : (FACTOR DE USO E IMPORTANCIA)

Concepto.-

Corresponde a la importancia de la edificación. Considera cuatro categorías asignándole a cada una de ellas un valor

PE= 2236196.625 KG PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA



FACTOR DE USO

CATEGORIA DESCRIPCION FACTOR

A EDIFICIOS

ESCENCIALES

Edificaciones esenciales cuya función no debería rumpirse inmediatamente despues que ocurra un sismo. Como hospitales, centrales de comnicaciones, cuarteles de bomberos y policía, subestaciones eléctricas, reservorios que puedan servir de refugio después de un desastre. También se incluye edificaciones cuyo colapso puede significar un riesgo adicional, como grandes hornos, depósitos de materiales inflamables o tóxicos.

1.5

B EDIFICIOS

IMPORTANTES

Edificaciones donde se reunen gran cantidad de personas, como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios o que guardan patrimonios valiosos como museos, bibliotecas y archivos especiales. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.

1.3

Uso correspondiente = C U aplicado = 1.5

S : (FACTOR DE SUELO)

Concepto.-

Considera cuatro perfiles de suelo, a tres de los cuales se les asigna el factor de amplificación "S" y parámetro "Ts". Esta clasificación toma en cuenta las características mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el período fundamental de vibración y la velocidad de propagación de la onda de corte

FACTOR DE SUELO

Tipo Descripción Ts S

S1 Roca o suelos muy rígidos 0.4 1

S2 Suelos intermedios 0.6 1.2

S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9 1.4

S4 Condiciones excepcionales (*) (*)



Tipo

correspondiente = S3

Ts aplicado = 0.9

S aplicado = 1.4

CORTANTE POR SISMO

Vs = ZUCS/R x Pe

Vs = 587,001.61 kg/m2

Datos de Tabla:

DATOS CALCULOS

CATEGORIA DE EDIFICACION

C U = 1.50

ZONA SISMICA 3 Z = 0.40

TIPO DE SUELO S3 Tp (s) = 0.90

PERIODO FUNDAMENTAL (*)

1 S = 1.40

ALTURA DE LA EDIFICACION (m)

16.00 CT = 45

FACTOR DE REDUCCION R R 8

(*) 1 Elementos resistentes en la dirección de los pórticos

T = 0.36

2 Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escaleras

C = 2.50

3 Elementos sismorresistentes por muros de corte

ZUCS/R = 0.2625



NIVEL Pi (Tn) Hi(m) Pi*Hi Pi*Hi/TOTAL Vi (Tn)

5 413083.38 16.00 6609334.00 0.302226482 177,407.43

4 431092.38 13.00 5604200.88 0.256264537 150,427.70

3 450841.13 10.00 4508411.25 0.206157121 121,014.56

2 460715.50 7.00 3225008.50 0.147470679 86,565.53

1 480464.25 4.00 1921857.00 0.087881181 51,586.40

2236196.63 21868811.63 1.00 587,001.61

V-5= 177,407.43 Kg V-5=

177.41 Ton

V-4= 150,427.70 Kg V-4=

150.43 Ton

V-3= 121,014.56 Kg V-3=

121.01 Ton

V-2= 86,565.53 Kg V-2=

86.57 Ton

V-1= 51,586.40 Kg V-1=

51.59 Ton



v=51586.40

v= 86562.53

v= 121014.56

v= 150427.50

v=177407.43

1er PISO

2do PISO

3er PISO

4to PISO

5to PISO



CALCULO DE LA CORTANTE BASAL POR NIVELES

CAPÍTULO 7: FUERZA CORTANTE Y MOMENTOS FLECTORES DEL

AEDIFICACION

DATOS INGRESADOS EN EL MASTAN 2

TERRENO:

X Y

DISTANCIAS 18.5 30.5

EJES 5 5

NIVEL 1 2 3 4 5

ALTURA 4.00 3.00 3.00 3.00 3.00

DATOS:

fć= 210

Nº NIVELES 5

Ec 2173706512

h edific. 16

CARGA:

CONCRETO 2400

MUROS 120

ACABADOS 100

LOSA 350

S/C 350



DISTRIBUCION DE LA CARGA SISMICA:

NIVEL Pi hi Pi*hi (Pi*hi)/∑Pi*hi V*[(Pi*hi)/∑Pi*hi] Sx Sy

5 413083.38 16 6609334.00 0.302226482 177,407.43

35,481.49

35,481.49

4 431092.38 13 5604200.875 0.256264537 150,427.70

30,085.54

30,085.54

3 450841.13 10 4508411.25 0.206 121,014.56

24,202.91

24,202.91

2 460715.50 7 3225008.5 0.147 86,565.53

17,313.11

17,313.11

1 480464.25 4 1921857.00 0.088 51,586.40

10,317.28

10,317.28

∑= 2236196.63 21868811.63 1.000 587,001.61

CARGA VERTICAL: PORTICO.P EN y-y

EJE: A-A

ANCHO TRIB= 3.5

P.U W

LOSA 3.5 350 1225

MURO 3.5 120 420

ACABADOS 3.5 120 420

Vyy 0.18 2400 432

∑= 2497 WD 12485

S/C 1 350 350 WL 350

CARGA VERTICAL: PORTICO.S EN x-x

EJE: B-B

ANCHO TRIB= 1

P.U W

LOSA 1 350 350

MURO 1 120 120

ACABADOS 1 120 120

Vyy 0.125 2400 300

∑= 890 WD 4450



S/C 1 350 350 WL 350

EJES

PORTICO

PRINCIPAL

PORTICO SECUNDARIO

CARGAS A-A B-B C-C D-D E-E 1_1 2_2 3_3 4_4 5_5

Wu=1.4Wd+1.7Wl 18074 18074 18074 18074 18074 6825 6825 6825 6825 6825

DATOS

INERCIA DE LA COLUMNA

𝐼 =50𝑋503

12

𝐼 = 520833.33 𝑐𝑚4

INERCIA DE LA PLACA P-1 Y P-2

𝐼 =25𝑋1653

12

𝐼 = 9358593.75𝑐𝑚4

𝑴𝑶𝑫𝑼𝑳𝑶 𝑫𝑬 𝑬𝑳𝑨𝑺𝑻𝑰𝑪𝑰𝑫𝑨𝑫 𝑫𝑬𝑳 𝑪𝑶𝑵𝑪𝑹𝑬𝑻𝑶

fC=210kg/cm2

EC=15000√𝑓"𝑐

EC=217370.6512



PORTICO SECUNDARIO X-X



PORTICO X-X EJE 1-1



CORTANTE MAXIMO DEL PORTICO: VY= 4103



MOMENTO MAXIMO MZ= -3200

Se observa que la placa P-1 absorbe los momentos de las columnas

PLACA P-1



PORTICO X-X EJE 2-2

CORTANTE MAXIMO VY=-1.48 ton



MOMENTO MAXIMO EN MZ= -1.099 ton



PORTICO X-X EJE 3-3

FUERZA CORTANTE MÁXIMO VY=-14800



MOMENTO MÁXIMO MZ = -1.099TON



PORTICO X-X EJE 4-4

CORTNTE MÁXIMO VY= 1.514Ton



MOMENTO MAXIMO MZ =-1.163ton

PLACA DE LA

ESCALERA PLACA DEL

ASCENSOR



PORTICO X-X EJE 5.5

CORTANTE MAXIMO VY=-1.539ton



MOMENTO MAXIMO EN MZ=-1.217ton

PLACA P-1



PORTICO PRINCIPAL EJE Y-Y



PORTICO Y-Y EJE A-A

CORTANTE MAXIMO VY=6.561



MOMENTO MAXIMO EN MZ =-7.645Ton

PLACA P-2



PORTICO Y-Y EJE B-B

CORTANTE MAXIMO VY=6.598Ton



MAXIMO MOMENTO EN MZ=-7.72ton



PORTICO Y-Y EJE C-C

CORTANTE MAXIMO VY=6.603ton

PLACA DE LA ESCALERA



MOMENTO MAXIMO EN MZ=-7.757ton



PORTICO Y-Y EJE D-D

CORTANTE MAXIMO VY=6.598ton



MOMENTO MAXIMO MZ=-7.72ton



PORTICO Y-Y EJE E-E

CORTANTE MAXIMO VY0-9.145ton

PLACA DEL ASCENSOR



MOMENTO MAXIMO MZ=1.657Ton



CAPÍTULO 8: DESPLAZAMIENTOS DELA ESTRUCTURA APORTICADA

LAS CORTANTE BASAL CALCULADO PARA CADA NIVEL SON:

NIVEL Pi (Tn) Hi(m) Pi*Hi Pi*Hi/TOTAL Vi (Tn)

5 413083.38 16.00 6609334.00 0.302226482 177,407.43

4 431092.38 13.00 5604200.88 0.256264537 150,427.70

3 450841.13 10.00 4508411.25 0.206157121 121,014.56

2 460715.50 7.00 3225008.50 0.147470679 86,565.53

1 480464.25 4.00 1921857.00 0.087881181 51,586.40

2236196.63 21868811.63 1.00 587,001.61

V-5= 177,407.43 Kg

V-4= 150,427.70 Kg

V-3= 121,014.56 Kg

V-2= 86,565.53 Kg

V-1= 51,586.40 Kg



CALCULAMOS LA RIGIDEZ

DONDE:

ℎ = 400cm

𝐼 =50𝑋503

12

𝐼 = 520833.33 𝑐𝑚4

𝐾 =12𝑋217370.6512𝑋520833.33

4003

𝐾 = 21227 𝑋 5 𝑃𝐼𝑆𝑂𝑆

𝐾 = 1061380

3

12

ei

EIK

h

15000 I

CE f

15000 210E

217370.6512E

3

12

bhI



CALCULAMOS LOS DESPLAZAMIENTOS

Ktotal= 5K= 2545864

PARA EL QUINTO PISO

V-5= 177,407.43 Kg

𝑋 =177407.43

1061380

𝑋 = 0.167

CALCULAMOS EL DESPLAZAMIENTO RELATIVO:

D=0.75X8X0.167

D=1.002cm

PARA EL CUARTO PISO

V-4= 150,427.70 Kg

𝑋 =150427.70

1061380

𝑋 = 0.141


D=0.75X8X0.059

D=0.850cm

r

FX

K

0.75 *D R X

0.75 *D R X



PARA EL TERCER PISO

V-3= 121,014.56 Kg

𝑋 =121014.56

1061380

𝑋 = 0.114


D=0.75X8X0.047

D=0.684cm

PARA EL SEGUNDO PISO

V-2= 86,565.53 Kg

𝑋 =86565.53

1061380

𝑋 = 0.082


D=0.75X8X0.034

D=0.489cm

PARA EL PRIMER PISO

V-1= 51,586.40 Kg

0.75 *D R X

0.75 *D R X



𝑋 =51586.40

1061380

𝑋 = 0.049


D=0.75X8X0.02

D=0.282cm

VERIFICANDO LOS DESPLAZAMIENTOS LATERALES DE ENTRE PISO

PARA EL PRIMER PISO

∆𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡 =0.282

400𝑐𝑚 =0.001≤ 0.007 ………OK

PARA EL SEGUNDO PISO

∆𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡 =0.489

300𝑐𝑚 =0.002≤ 0.007………OK

PARA EL TERCER PISO

∆𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡 =0.684

300𝑐𝑚 =0.002≤ 0.007 ………OK

PARA EL CUARTO PISO

∆𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡 =0.850

300𝑐𝑚 =0.003≤ 0.007 ………OK

PARA EL QUINTO PISO

∆𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡 =1.002

300𝑐𝑚 =0.003≤ 0.007 ………OK

LOS VALORES OBTENIDOS CUMPLEN CON LOS VALORES ESTABLECIDOS EN LA

NORMA

0.75 *D R X

i

ei

DLimi

h



∆= 3.3𝑐𝑚

v=51586.40

v= 86565.53

v= 121014.56

v= 150427.70

v=177407.43

1er PISO

2do PISO

3er PISO

4to PISO

5to PISO

0.28

2

0.49 0.28

2

0.28

2

0.28

2

0.49

0.68 0.49

0.68 0.85 1.00

0.28

2 0.68 0.49 0.85

