Curso de Diseño de Vigueta Pretensada
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7/31/2019 Curso de Diseo de Vigueta Pretensada
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Propuesta de Procedimient0 de
Diseo Ssmico Simplificado de
Sistema de Piso
Por: M. en I. Daniel Padilla Romero
Curso Diseo Vigueta Pretensada y BovedillaCancn, Noviembre 2009
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Recomendaciones reglamentarias (RCDF2004, NTCS, Secc. 8.4)
ESTIMACION DE LAS FUERZAS SSMICAS DE DISEO DEL PISO
Las fuerzas aumentan con:La altura del edificio y;La masa del piso
Mi
ao
apisoFi = Miapiso
SISTEMA
LATERAL
SISTEMA
DE PISO
DISEO DEL FIRME DEL SISTEMA DE PISO
masa
Fuerza de inercia
Funcin de cualquier Losa !
Resistir las Fuerzas Inerciales
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ffii
0.0854f0.0854fii
0.0854f0.0854fii 0.0854f0.0854fii
0.0854f0.0854fii0.0761f0.0761fii 0.0761f0.0761fii0.0751f0.0751fii 0.0751f0.0751fii
0.0401f0.0401fii 0.0401f0.0401fii0.0721f0.0721fii 0.0721f0.0721fii
0.0589f0.0589fii
0.0194f0.0194fii0.0267f0.0267fii0.0267f0.0267fii
0.0854f0.0854fii
0.0854f0.0854fii 0.0854f0.0854fii
0.0854f0.0854fii0.0761f0.0761fii 0.0761f0.0761fii0.0751f0.0751fii 0.0751f0.0751fii
0.0401f0.0401fii 0.0401f0.0401fii0.0721f0.0721fii 0.0721f0.0721fii
0.0589f0.0589fii
0.0194f0.0194fii0.0267f0.0267fii0.0267f0.0267fii
METODO DE ELEMENTOSFINITOS
(Inversin de tiempo y conocimiento nocosteable en el diseo estructural
convencional)
METODO DE PUNTALY TIRANTE
(Determinacin de rigideces enelementos verticales que
depende de variables complejasde estimar, ej: forma de
aplicacin del sismo)
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1) Ubicacin de fuerzasinerciales:
b
a
c d e f
b*d => Mximo
=> Mximo
TableroSeleccionado
db
2) Seleccin del tableropara diseo:
PROCEDIMIENTO:
3)Relacin largo anchodel tablero:
h
L
0.25 / 4h L
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Fpiv
Puntales
Tirantes
Muroso
trabes
piv
2
Tensin
Compresin
Com
presin
Compresin
Tens
in
Tensin
Fpiv
Fpiv2
F
4) Fuerzas Actuantes
5) Ancho Puntal y Tirante:T
2b
TA
TB
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DISEO
' pi o i TF c a W A
i
piv pi
i
Af F
A
B
A
LL
pi
piv
LA
LB
F
f
Ecuc. 1
Ecuc. 2
Ecuc. 3
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212
2 4
piv
piv
fT sen T f
f
BL
AL
C C
TT 1
2
piv
T
2b
d
TA
TB
A
Bd
2b
dA
Bd
A
R s y
B
TF A F
T
22 2 1cos
B Bbd d b
22 12
A A
bd d b
sen
2cos
A A
B
bT T T T
d
2B B
A
bT T sen T T d
Ecuc. 4
Ecuc. 5
Ecuc. 9
Ecuc. 6
Ecuc. 7
Ecuc. 8
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APLICACIN MTODO SIMPLIFICADOEdificio de mampostera 2 niveles
1
2
3 4
56
7
8
11
9 10
12
13 14
15
16
VACO
VACO
Trabes
Tableroseleccionado
8 m
8 m
f =70tPi
fPiv
fPiv
fPiv
fPiv fPiv
fPivTrabes
14.7ipvi pi
i
Af F t
A
56
7
8
49
41
41
49
f =14.7tPiv
Trabe
Trabe
Fuerza (t)
Proced. Simplif.
5 4.8
6 5.6
7 -4.8
8 -5.6
Elemento
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APLICACIN MTODO SIMPLIFICADOEdificio de marcos de 10 niveles
Tablero
seleccionado
fPiv
24 m
6 m
12m
6m
fPiv5 6
7 8
fPiv13 14
15 16
fPiv fPiv
1 2
3 4
fPiv9 10
11 12
fPiv fPiv
f =28.6 tPi
3.6ipvi pi
i
Af F t
A
1 2
3 4Tablero
seleccionado
f =3.6 tPiv
454
5
45
45
Fuerza (t)
Proced. Simplif.
1 2.5
2 2.5
3 -2.54 -2.5
Elemento
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M.E.F. Simplif.
[1] [2]
5 3.2 4.8 1.5
6 2.6 5.6 2.2
7 -3.4 -4.8 1.4
8 -2.8 -5.6 2.0
Fuerza (t)
[2] / [1]
Edificio mampostera de 2 niveles
Elemento MEF Simplif
[1] [2]
21 3.7 4.4 1.2
22 3.5 4.4 1.3
23 -4.2 -4.1 1.0
24 -4.0 -4.3 1.1
Fuerza (t)
[2] / [1]
Edificio mampostera de 5 niveles
Elemento M.E.F. Simplif[1] [2]
1 1.4 2.5 1.82 1.2 2.5 2.13 -1.5 -2.5 1.74 -1.2 -2.5 2.1
Edificio marcos de 10 niveles
Elemento
Fuerza (t)
[2] / [1]
Comparacin de fuerzas obtenidas de modelo de elementos finitos yfuerzas obtenidas con el mtodo simplificado
DISEO SIMPLIFICADO USANDO GRAFICAS
1)Entrar en la grafica correspondiente a la zona ssmica de diseo con elnmero de niveles de la estructura y encontrar el valor de ap
0.75AZ
TP
W
W
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Zona A
0
5
10
15
20
25
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II Suelo Tipo III
Zona B
0
5
10
15
20
25
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II Suelo Tipo III
Zona C
0
5
10
15
20
25
0 0.5 1 1.5
ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II y III
Zona D
0
5
10
15
20
25
0 0.5 1 1.5 2
ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II y III
A
celeracinque
producelam
ximafuerzade
pisoenlalosa(ap)enfuncin
delnmerode
nivelessegnelreglamentossmicodelaCFE
(1993)
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0
3
6
9
12
15
18
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II y IIId
Suelo Tipo IIIa y IIIc Suelo Tipo IIIb
0
10
20
30
40
50
0.
5
0.
75 1
1.
25
1.
5
1.
75 2
2.
25
2.
5
2.
75 3
3.
25
3.
5
3.
75 4
LA
2W
TIPap/2b
Malla 66-44 Malla 66-66 Malla 66-88Malla 66-1010 Malla 66-22
max
2
( , ) / 2A BT T A TP pf L W a b
Aceleracin que produce la mximafuerza de piso en la losa (ap) en funcindel nmero de niveles segn las normaspara el Distrito Federal (NTCS, 2004)
Grfica para obtener lamalla en el firme
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EJEMPLO DE APLICACIN EMPLEANDO LAS GRFICAS:
Zona C
0
5
10
15
20
25
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4ap
nmerodeniveles
Suelo Tipo I Suelo Tipo II y III
61
6B
A
L
L
2 2
2 6 1.0 / 0.66 / 2 2420.5
A TP p
m t mL W a b
m
0
10
20
30
40
50
0.
5
0.7
5 1
1.2
5
1.
5
1.7
5 2
2.2
5
2.
5
2.7
5 3
3.2
5
3.
5
3.7
5 4
LA
2W
TIPap
/2b
Malla 66-22 Malla 66-44 Malla 66-66Malla 66-88 Malla 66-1010
Calcular la malla de refuerzo en las losas del edificio de
marcos de 10 niveles desplantado en la zona C, suelo tipo
I para la zonificacin de la C.F.E. (1993). El ancho de las
columnas (b) en este edificio es igual a 0.5m. La relacin
de la carga de la azotea (WAZ) y la carga de un piso
tpico (WTP) es 0.75 y este ltimo es igual a 1.0t/m2.
Malla Calculada Usando Graficas MtodoPropuesto: 6x6-6/6
Malla Calculada Usando Mtodo deElementos Finitos: 6x6-6/6
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Caractersticas del Sistema Vigueta Pretensada yBovedilla en:
Aislamiento Trmico
Aislamiento Acstico
Vibraciones
Sistema en Pro de la Vivienda Sustentable
Por: M. en I. Daniel Padilla Romero
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Uso eficiente de la energa
Diseo bioclimtica
Diseo de reas verdes
Uso eficiente de los recursos naturales
Tratamiento de residuos slidos
Confort Usuario
Vivienda SustentableEl concepto de sustentabilidad surge cuando se comprende la incidencia del
desarrollo econmico y social en el medio ambiente y se busca el mximo
aprovechamiento de los recursos disponibles en el planeta sin perjuicio para otras
generaciones.
Criterios de Sustentabilidad
Acstico
Madera
Trmico
Agua
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Sistemas de PisoPrefabricado(Vigueta Pretensada-Bovedilla)
Durabilidad
Costos
Seguridad
Tecnologa Flexible
Normas
Tradicional
Sustentabilidad
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Regiones Climticas Republica Mexicana
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ConductividadTrmica del sistemavigueta y bovedilla
ConductividadTrmica de la losa
maciza12db
BovedillaLdh
(Longitud de desarrollo de barras con dobleces)L
(Longitud de desarrollo de barras rectas)
d
h
Estribo de trabeRefuerzo en trabe
(Zona de losa maciza)
0.5h
>2.5h
,