metrados de carga

Universidad Privada Csar Vallejo - Huaraz 2015

Anlisis Estructural I 1

UNIVERSIDAD CSAR VALLEJO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

Alumnos:

Alberto Haro, Joel. Arias Maguia, Luis Arthur.

Carrera Bedon, Jhefferson.

Cordova Cruz, Edgar.

Guerrero Celmi, Alex.

Guerrero Jaimes, Jonatan.

Curso:

Anlisis Estructural I.

Profesor del curso:

Ing. Gonzalo Diaz Garcia.

Huaraz, 04 de Junio de



INTRODUCCIN

Las estructuras debern resistir las cargas que se les imponga como consecuencia

de su uso previsto. Estas cargas actuarn en las combinaciones prescritas y no

causarn esfuerzos que excedan los esfuerzos admisibles de los materiales (Diseo

por Resistencia).

El metrado de cargas verticales es un complemento del metrado para el diseo sismo

resistente.

El metrado de cargas de gravedad (o verticales) es una tcnica con la cual se estiman

las cargas actuantes sobre los distintos elementos estructurales que componen a la

edificacin. Este proceso es aproximado ya que por lo general se desprecian los

efectos hiperestticos producidos por los momentos flectores, salvo que estos sean

muy importantes.

Como regla general, al metrar cargas de gravedad debemos pensar en la manera

como se apoya un elemento sobre otro; por ejemplo, las cargas existentes en un nivel

se transmiten a travs de la losa del techo hacia las vigas o muros que la soportan,

luego, estas vigas al apoyarse sobre las columnas, le transfiere su carga;

posteriormente, las columnas transfieren la carga hacia sus elementos de apoyo que

son las zapatas; finalmente, las cargas pasan a actuar sobre el suelo de cimentacin.



1. METRADOS DE CARGAS

El metrado de cargas es un proceso mediante el cual se estiman las cargas

actuantes sobre los distintos elementos estructurales. El metrado de cargas es

un proceso simplificado ya que por lo general se desprecian los efectos

hiperestticos producidos por los momentos flectores, salvo que sean estos

muy importantes.

Los tipos de carga que se usarn en el metrado son las siguientes:

a) Carga Muerta: Son cargas de gravedad que actan durante la vida til

de la estructura, como: el peso propio de la estructura, el peso de los

elementos que complementan la estructura como acabados, tabiques,

maquinaras.

b) Carga Viva o Sobrecarga: son cargas gravitacionales de carcter

movible, que actan en forma espordica. Entre stas se tienen: el peso

de los ocupantes, muebles, nieve, agua, equipos removibles.

Las cargas unitarias que usaremos son las siguientes:

Cargas muertas c)

Densidad del concreto: 2400 kg/m3

Aligerado (h =25 cm): 280 kg/m2

Aligerado (h =20 cm): 250 kg/m2

Tabiquera repartida: 200 kg/m2

Piso terminado: 120 kg/m2

Cubierta (pastelero): 50 kg/m2

Cargas vivas d)

Oficinas y baos 250 kg/m2



2. METRADO DE CARGAS SOBRE PRTICOS

Las vigas se encuentran sujetas a las cargas que le transmiten la losa, asi como las cargas que actan sobre ella como su peso propio, peso de tabiques, etc.

Caractersticas

Edificio de 4 niveles de concreto armado

Uso: oficinas

Seccin de columnas: 50 x 35 cm

Secciones de vigas principales:

o 30 x 50 cm (1er y 2do piso)

o 30 x 50 cm (3er piso)

o 30 x 50 cm (4to piso)

Seccin de las vigas secundarias: 30 x 30 cm (1er al 4to piso)

Losa aligerada: (h=25cm: 1er y 2do piso); (h=20cm: 3er piso)



Losa maciza: (h=15cm: 4to piso)

Tabiquera repartida, sin parapetos el ultimo nivel, las distancias son de eje a eje.

Altura de pisos: 3.00m (1er piso); 2.80m (2do y 3er piso); 2.50m (4to piso)

Alturas son de nivel de piso terminado a fondo de losa.

PRTICO PRINCIPAL EJE A

Grafico rea tributaria



PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x60 cm; losa aligerada h=25 cm

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 1 x 2400 = 360 kg

peso propio de la losa aligerada: 1.9 x 1 x 280 = 532 kg

peso propio tabiquera repartida: 2.2 x 1 x 200 = 440 kg

peso propio piso terminado: 2.2 x 1 x 120 = 264 kg

carga muerta CM = 1596 kg

CARGA VIVA

peso carga viva: 2.2 x 1 x 250 = 550 kg

carga viva CV = 550 kg

TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20 cm

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal: 0.3 x 0.5 x 0.5 x 2400 = 360 kg





CARGA VIVA



CUARTO PISO: seccin viga: 30 x 50cm; losa maciza h=15 cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa maciza : 1.9 x 0.15 x 1 x 2400 = 684 kg

peso propio cubierta: 2.2 x 1 x 50 = 110 kg


CARGA VIVA

peso carga viva: 2.2 x 1 x 250x0.3 = 165 kg




CARGANDO EL PRTICO



PRTICO PRINCIPAL EJE B

Grafico reas tributarias

PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=25 cm

CARGA MUERTA



peso propio tabiquera repartida: 2..2 x 1 x 200 = 440 kg



CARGA VIVA

carga viva es de uso para oficinas 250kg/m2





TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20 cm

CARGA MUERTA






CARGA VIVA




CUARTO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa maciza h=15 cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa maciza: 1.9 x 0.15x1 x 0.15 x 2400 = 684 kg

peso propio de la cubierta: 2.35 x 1 x 50 = 117.5 kg

carga muerta CM = 1161.5 kg

CARGA VIVA


peso carga viva: 2.35 x 1 x 250x0.3 = 176.25 kg

carga viva CV = 176.25 kg



CARGANDO EL PRTICO



PRTICO SECUNDARIO EJE 1

Grfico de rea tributaria

PRIMER Y SEGUNDO PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa aligerada h=25cm

CARGA MUERTA






CARGA VIVA


peso carga viva: 2.75 x 1 x 250 = 687.5 kg




TERCER PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa aligerada h=20cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa aligerada: 2.25 x 1 x 250 = 562.5 kg




CARGA VIVA


peso carga viva: 2.75 x 1 x 250 = 687.5 kg


CUARTO PISO: seccin de viga: 30x50cm, losa maciza h=15cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa maciza : 2.25 x 0.15 x 1 x 2400 = 810 kg

peso propio cubierta: 2.75 x 1 x 50 = 137.5 kg


CARGA VIVA

peso carga viva: 2.75 x 1 x 250x0.3 = 206.25 kg




CARGANDO EL PRTICO



PRTICO SECUNDARIO EJE2

Grafico reas tributarias.


CARGA MUERTA


peso propio de la losa aligerada: (2.25 + 2.25) x 1 x 280 = 1260 kg

peso propio tabiquera repartida: (2.5 + 2.5) x 1 x 200 = 1000 kg

peso propio piso terminado: (2.5 + 2.5) x 1 x 120 = 600 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 1 x 250 = 1250 kg





CARGA MUERTA


peso propio de la losa aligerada: (2.25 + 2.25) x 1 x 250 = 1125 kg

peso propio tabiquera repartida: (2.5 + 2.5) x 1 x 200 = 1000 kg

peso propio piso terminado: (2.5 + 2.5) x 1 x 120 = 600 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 1 x 250 = 1250 kg


CUARTO PISO: seccin viga: 30x30 cm; losa maciza h=15cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa maciza: (2.25 + 2.25)x1 x 0.15 x 2400 = 1620 kg

peso propio de la cubierta: (2.5 + 2.5) x 1 x 50 = 250 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (2.5 +2.5 ) x 1 x 250 x0.3 = 375 kg




CARGANDO EL PORTICO



PRTICO SECUNDARIO EJE 3

Grfico de reas tributarias


CARGA MUERTA


peso propio de la losa aligerada: (2.25 ) x 1 x 280 = 630 kg

peso propio tabiquera repartida: (2.75 ) x 1 x 200 = 550 kg

peso propio piso terminado: (2.75 ) x 1 x 120 = 330 kg


CARGA VIVA

carga viva es de uso para oficinas 250kg/m

peso carga viva: (2.75) x 1 x 250 = 687.5 kg





CARGA MUERTA


peso propio de la losa aligerada: (2.25 ) x 1 x 250 = 562.5 kg

peso propio tabiquera repartida: (2.75 ) x 1 x 200 = 550 kg

peso propio piso terminado: (2.75 ) x 1 x 120 = 330 kg


CARGA VIVA

carga viva es de uso para oficinas 250kg/m

peso carga viva: (2.75 ) x 1 x 250 = 687.5 kg

carga viva CV = 687.5 kg CUARTO PISO: seccin viga: 30x50 cm; losa maciza h=15cm

CARGA MUERTA


peso propio de la losa maciza: (2.25 )x1 x 0.15 x 2400 = 810 kg

peso propio de la cubierta: (2.75 ) x 1 x 50 = 137.5 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (32.75 ) x 1 x 250 x0.3 = 206.25 kg




CARGANDO EL PRTICO



METRADO DE CARGAS EN COLUMNAS

Las vigas se apoyan sobre las columnas transmitindoles fuerza cortante, que se acumulan como carga axial en los entrepisos. Para obtener la carga axial en las columnas, deber resolverse el problema hiperesttico analizando los prticos espacialmente; pero, para metrar cargas se desprecia el efecto hiperesttico trabajando con reas tributarias provenientes de subdividir los tramos de cada viga en partes iguales, o se regula la posicin de las lneas divisorias para estimar los efectos hiperestticos.

Las cargas provenientes de la losa (peso propio, acabados, sobrecarga, etc.) se obtienen multiplicando su magnitud (kg/m2) por el rea de influencia, mientras que las cargas que actan directamente en las vigas (peso propio, parapetos, tabiques, etc.) se obtienen multiplicando su magnitud por la longitud de influencia

rea de influencia en las columnas

COLUMNAS

Definiremos una columna como un elemento prismtico estructural en posicin vertical, diseada para soportar cargas axiales de compresin el cual predomina sobre los momentos flectores que actan sobra a estructura.

CARGA CRITICA (FORMULA DE EULER)

Se define como carga crtica Pcr a la carga axial mxima que puede aplicarse a una columna para que permanezca recta, pero en equilibrio inestable o sea que est prximo a pandearse y cualquier empuje lateral lo hara fallar.

Para N = , 1, 2

= 2 2

2

La carga critica Pcr, depende de la geometra de la columna (L, I) y del material E. > Si L es grande la carga critica Pcr disminuye, si I es grande puede soportar mayor carga critica Per. > La carga critica Per es una carga limite tal que:

Si PPcr, la columna se pandea y se dice que falla



> Si la seccin es rectangular la columna se pandeara respecto al eje centroidal que tenga menor momento de Inercia por consiguiente el I que interviene en la frmula es la que corresponde a ese eje centroidal.

CASOS Se va llamar longitud efectiva Le a la distancia entre los momentos M=0 que se producen en una columna segn las tipas de apoya que tengan.

a) Articulado _articulado

Para el caso de la deduccin de la frmula de EULER se tena:

Si Le=L y corresponde al apoyo articulado-articulado: = 2

2

b) Empotrado empotrado

Una columna dablemente empotrada es cuatro veces ms

resistente que una columna articulada- articulada. = 42

2

c) Articulado empotrado La columna articulada-empotrada es das veces ms resistente que

la columna articulada-articulada = 22

2

d) Extremo libre empotrado

La columna libre-empotrada tiene una resistencia de 1/4 que

una columna articulada-articulada. = 2

4 2

METRADO DE PESO PROPIO DE COLUMNAS

primer piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg

segundo piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg

tercer piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg

cuarto piso 0.3 x 0.3 x 2.80 x 2400 = 604.8 kg

P columna = 2419.2 kg



METRADO DE CARGAS COLUMNA A-1, A-3, B-1 Y B-3: como se observa en el plano de planta las medidas de las columnas A-1, A-4, B-1, B-3 son iguales pero sentido contrario por lo tanto darn los mismos resultados. Grafico reas tributarias:

PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x 2.25 x 2400 = 810 kg

peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.5 x 1.90 x 2400 = 684 kg

peso propio de la losa aligerada 2.25 x 1.90 x 280 = 1197 kg

peso propio tabiquera repartida 2.75 x 2.2 x 200 = 1210 kg

peso propio piso terminado 2.75 x 2.2 x 120 = 760 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: 2.75 x 2.2 x 250 = 254.95 kg




CUARTO PISO

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x 2.25 x 2400 = 820.5 kg

peso propio de la viga secundaria 0.3 x 0.5 x 1.90 x 2400 = 507.6 kg

peso propio de la losa maciza 2.25 x 1.90 x 0.15 x 2400 = 1539 kg

peso propio cubierta 2.75 x 2.20 x 50 = 302.5 kg

carga muerta CM = 333.5.5 kg

CARGA VIVA


peso carga viva: 2.75 x 2.20 x 250x0.3 = 453.75 kg




METRADO DE CARGAS COLUMNA A-2 Y B-2:

PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x (2.25 + 2.25) x 2400 = 1620 kg


peso propio de la losa aligerada (2.25 + 2.25) x 1.9 x 280 = 2394 kg

peso propio tabiquera repartida (2.5 + 2.5) x 2.2 x 200 = 2200 kg

peso propio piso terminado (2.5 + 2.5) x 2.25 x 120 = 1320 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (2.5 + 2.5) x 2.2 x 250 = 2750 kg




CUARTO PISO

CARGA MUERTA

peso propio de la viga principal 0.3 x 0.5 x (2.25 + 2.25) x 2400 = 1620 kg


peso propio de la losa maciza (2.25 + 2.25) x 1.9 x 0.15 x 2400 = 3078 kg

peso propio cubierta (2.5 + 2.5) x 2.25 x 50 = 450 kg


CARGA VIVA


peso carga viva: (2.5+2.5) x 2.51 x 250 x 0.3 = 825 kg




3. CONCLUSIONES

Al finalizar el trabajo se ha adquirido los conocimientos sobre cmo realizar metrados de cargas en edificaciones para despus realizar el diseo de estructuras que se necesite para soportar las cargas.

los resultados de las cargas se observa en grficos de los prticos

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