Plataforma de Cocinas
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PLATAFORMA DE COCINAS 2015
ESTAÁ NDAR INGENIERIÁA & CONSTRUCCIOÁ N Urb. Nicolas de Garatea Mza I lote 14 – 2da Etapa Ancash – Santa – Nuevo Chimbote Tel. 043 359575 www.stantarsac.com
OBRA: “PLATAFORMA PARA COCINAS – CFG TAMBO DE MORA - CHINCHA - ICA”
I. MEMORIA DESCRIPTIVA
1. GENERALIDADES.
La presente memoria descriptiva corresponde a las obras de concreto armado del proyecto
destinado a la plataforma que servirá de soporte de 4 cocinas: 2 cocinas de 20 TPH y 2 de 50 TPH
de capacidad.
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS.
Los perfiles estratigráficos del área donde se proyectará la estructura corresponden a:
-De 0.60m a 2.45m arena mal graduada (SP) y finos no plásticos medianamente compactado y
húmedo a saturado de color beige oscuro.
-De 2.45m q 4.45m presencia de arena mal graduada (SP) y arena mal graduada con limos (SP-
SM), medianamente compactada, saturado de color gris claro.
El nivel freático se registró a 1.25m de profundidad medido desde el nivel de losa existente.
El estudio de suelos recomienda una profundidad de desplante a partir de 2.00m, medido desde el
nivel de piso existente y cimentado a través de zapatas aisladas apoyadas sobre sub-zapatas de
concreto ciclópeo (1:10+40%PG) de 0.50m, a fin de apoyar las zapatas a los 1.50m de profundidad.
La capacidad portante admisible es de 12.86kg/cm2 a 2.00m.
Para el diseño sísmico, se ha adoptado un suelo tipo S2, según la clasificación indicada en la norma
de diseño sismorresistente E.030, con un factor de suelo S = 1.20, un periodo que define la
plataforma del espectro de respuesta TP = 0.6 seg. y el factor de zona correspondiente a la zona 3
Z = 0.40.
3. MÉTODOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO.
Se ha efectuado un análisis lineal-elástico de la estructura, usando para ello el método de rigideces.
El análisis sísmico se realizó utilizando el método de análisis dinámico modal-espectral según lo
indicado en la norma E.030. El diseño de la estructura de concreto armado se ha efectuado por el
método carga última según lo estipulado en la norma E.060.
4. CÓDIGOS Y NORMAS.
El proceso de estimación de las cargas, así como el análisis y diseño de las estructuras está basado
en los siguientes códigos.
Norma Cargas E.020. Norma de Diseño Sismorresistente E.030. Norma de Concreto Armado E.060. Norma de Suelos y Cimentaciones E.050. Código LRFD 2007 ( Load Resistant Factor Design ).
OBRA: “PLATAFORMA PARA COCINAS – CFG TAMBO DE MORA - CHINCHA - ICA” 5. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS.
Obras Preliminares y Provisionales.
Comprende la movilización y desmovilización de toda la organización de obra del contratista, así
como la construcción de todas las facilidades requeridas para el servicio de la misma, casetas de
guardianía, almacenes, etc.
Movimiento de Tierras.
Están incluidas en estas obras las siguientes actividades:
Nivelación del Terreno (corte y relleno).
Las excavaciones locales requeridas para la ejecución de las zapatas aisladas.
Rellenos con material de afirmado.
Eliminación de material excedente.
Nivelación interior y apisonado.
Obras de Concreto Simple.
Lo conforma el concreto de los solados y las sub zapatas 1:10+40%PG.
Obras de Concreto Armado.
El sistema estructural usado está basado en pórticos, con columnas de concreto de concreto armado
de 0.60x0.60. Para soportar y transmitir las cargas de las columnas al suelo se han proyectado
zapatas de concreto armado. La losa es maciza de 0.15m armada en ambas direcciones con doble
malla.
6. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.
Los siguientes materiales han sido considerados en el presente estudio:
Concreto.
Módulo de Poisson: µ = 0.15 Módulo de Elasticidad : Ec = 2.2 x 106.Tn/M2 Peso Unitario del Concreto: γ = 2400.0 Kg/m3. Resistencia a la Compresión :
Vigas y columnas de Pórticos: f´c = 210.0 Kg/cm2. Zapatas aisladas: f´c = 210.0 Kg/cm2. Sub Zapatas: f´c = 140.0 Kg/cm2. Losas Maciza: f´c = 210.0 Kg/cm2.
Cemento: Tipo IV. Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : fy =4200.0 Kg/cm2.
OBRA: “PLATAFORMA PARA COCINAS – CFG TAMBO DE MORA - CHINCHA - ICA” 7. CARGAS.
Cargas Muertas :
Peso Unitario del Concreto: γ = 2400.0 Kg / m3. Peso Unitario del Acero: γ = 7850.0 Kg / m3. Losas Maciza de 15.0 cm de espesor: W = 360.0 Kg / m2.
Sobrecargas en Losas:
Cocinas W = 15.0 ton. C/U. Losas: W = 150.0 Kg / m2.
Cargas de Sismo:
Corte Mínimo en la Base: P
RSCUZVmín ....
=
1.0≥RC
Donde: Factor de zona: Z = 0.4 Factor de uso: U = 1.5
Factor de amplificación sísmica: 5.25.225.1
≤
=
TTC P
Factor de ductilidad: R = 8.0 Factor de Suelo: S = 1.2 TP = 0.6
Periodo fundamental de la estructura: TC
HnT =
Hn : Altura de la edificación. CT = 35 Pórticos.
OBRA: “PLATAFORMA PARA COCINAS – CFG TAMBO DE MORA - CHINCHA - ICA”
Figura 1. Modelación y Análisis estructural de plataforma para cocinas.
MEMORIA DE CÁLCULO PLATAFORMA DE COCINAS
STANDAR SAC
1. DESCRIPCIÓN ESTRUCTURAL
La plataforma de cocinas consta de un solo nivel con una altura máxima de
5.50m, medido desde el nivel +/- 0.00. Tiene un área total techada de 232.12m2.
El sistema estructural es aporticado, con 4 ejes en la dirección X y 3 ejes en la
dirección Y. La separación entre ejes de 3.1m en X y 7m en la dirección Y. Está
compuesto por 12 columnas de 0.60m x 0.60m ubicadas en la intersección de
los ejes.
Las vigas son de 0.60m x 0.80m para ambas direcciones, además cuenta con
vigas de 0.50m x 0.40m en la dirección Y, que funciona como soporte ubicada
debajo de los anclajes de las cocinas. Asimismo existen volados en la dirección
Y, de 1.60m para ambos bordes y en la dirección X volados de 2.50m en un
borde y 1.10m el otro borde. La losa es de 0.15m de espesor y funciona como
un diafragma rígido.
A continuación se muestra unas vistas representativas de la estructura para su
mejor entendimiento.
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MEMORIA DE CÁLCULO PLATAFORMA DE COCINAS
STANDAR SAC
Figura 1. Planta de distribución.
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MEMORIA DE CÁLCULO PLATAFORMA DE COCINAS
STANDAR SAC
Figura 2. Vista frontal.
2. MODELACIÓN COMPUTACIONAL EN EL PROGRAMA ETABS v.2013
La modelación de la estructura se hizo en forma detallada considerando todos
los elementos de la estructura, las únicas salvedades fueron los apoyos de las
cocinas, que se simuló como carga puntual. A continuación se define el
procedimiento:
• Se definió las propiedades de los materiales según lo indica la norma peruana
E.060 (2009), en este caso, las resistencias del concreto fueron
f’c=210kg/cm2, con un módulo de elasticidad E= 15 000 x (f’c)1/2 Kg/cm2, así
también, para el acero de definió con una resistencia a la tracción de f’y=
4200kg/cm2, y un módulo de elasticidad de Ey=2x106 Kg/cm2
• Se definió las secciones de los elementos tipo frame (columnas y vigas), con
dimensiones según esta descritas anteriormente, así mismo, las placas como
elementos Shell-thin (pared delgada). A cada uno se asignó su respectiva
resistencia de concreto.
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STANDAR SAC
• Se definió la losa Maciza como elemento tipo slab. Se ha considerado como
un diafragma rígido por su comportamiento estructural y además de ésta
forma se reduce el número de incógnitas a resolver.
• Se definió los encuentros columna-viga (brazos rígidos) con un factor de
rigidez 1. Es decir que son uniones indeformables.
• Se definió las masas necesarias para el análisis modal y peso sísmico en
mass source (fuente de masa). Se consideró para nuestro caso el 100% de la
carga muerta más el 50% de la carga viva, como lo establece la norma E.030
(2006).
• Se definió las cargas, las cuales deben evaluarse con más exactas posibles,
ya que influyen en las secciones de los elementos y la cantidad de acero. Se
siguió lo estipulado en la norma peruana E.020 (2006).
• Para el dibujo, se tuvo en cuenta los ejes centroidales, con los cuales trabaja
el programa, después de definir los elementos en sus respectivos ejes, las
excentricidades de las intersecciones viga-columna se ajustaron con la
opción insert point. Se empotró la base.
• Se discretizó las placas, para el análisis de elementos finitos. También se les
asignó etiquetas Pier, para manipular los resultados convenientemente.
A continuación se muestra dos vistas tridimensionales representativas de la
estructura convencional.
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STANDAR SAC
Figura 4. Vista tridimensional planta.
Figura 3. Vista tridimensional.
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3. CARGAS DE DISEÑO
N° ITEM CARGA (ton/m²)
1 Peso propio losa 0.36
2 Acabados 0.10
3 Estructura para rieles 0.20
4 Carga viva - techo 0.25
5 Carga viva - Escalera 0.25
Para las cocinas se simuló como carga puntual en los apoyos como se muestra
en la siguiente figura.
Figura 4. Cargas de diseño.
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4. ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL SISTEMA CONVENCIONAL
Después de modelar la estructura y haber definido estados de carga muerta y
carga viva necesarios para el análisis estructural, se procede a presentar el
análisis sísmico, el cual se realiza según la norma E.030 (2006), la que establece
dos posibles tipos de análisis dinámicos, se prefirió el modal espectral por su
mayor rango de aplicación y por la ausencia de registros históricos de
aceleración sísmica en la zona de estudio. Los parámetros sísmicos se detallan
a continuación:
FACTOR ZONA (Z):
Aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedido
en 50 años y un periodo de retorno de 470 años. La zonificación propuesta por
la norma E.030, se basa en la distribución espacial de sismicidad observada, las
características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de estos
con la distancia al epicentro.
Tabla 1. Factor de Zona
COEFICIENTE DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (C):
De acuerdo con las características del sitio, se define el factor de amplificación
sísmica por la siguiente expresión:
𝐶𝐶 = 2.5 ∙ �𝑇𝑇𝑝𝑝𝑇𝑇 � ≤ 2.5 (1)
ZONA Z3 0.42 0.31 0.15
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Donde:
𝑇𝑇𝑝𝑝= Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo
𝑇𝑇 = Periodo fundamental de la estructura.
PARÁMETRO DEL SUELO (S):
El factor S es un parámetro que hace alusión al tipo de suelo del lugar a analizar
(Tabla 1).
Tabla 2. Parámetros del suelo.
FACTOR DE USO E IMPORTANCIA (U):
El factor de uso o importancia, depende de la categoría de la estructura, en este
caso particular se optó por 1.5 (estructuras esenciales).
FACTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA (R):
Factor de Reducción que depende del sistema estructural, R=8 (sistemas
aporticados.
Tipo Descripción TP(s) SS1 Roca o suelos muy rígidos 0.4 1S2 Suelos intermedios 0.6 1.2S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9 1.4S4 Condiciones excepcionales * *
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ANÁLISIS ESTATICO SEGÚN LA NORMA E.030
Este análisis es muy conservador y muy restringido, aplicable solo estructuras
regulares y altura no mayor a 45m. Sin embargo es la base del análisis dinámico,
pues permite obtener los valores mínimos de cortante basal, además de corregir
los valores del factor R. En la siguiente tabla a se muestra los parámetros
sísmicos descritos anteriormente (ZUCS/R=0.225)
Tabla 3. Parámetros sísmicos, análisis estático.
El programa ETABS, organiza el Análisis Estático en casos de carga estática,
cada uno de los cuales contiene un conjunto de cargas distribuidas en altura de
acuerdo a las masas concentradas por nivel y aplicadas en su centro de masa.
Estas actúan simultáneamente en los objetos del modelo. A continuación se
describe los pasos para definir la carga estática por sismo:
Figura 5. Ventana para definir caso de carga sísmica estática.
Z 0.4 U 1.5 C 2.5 S 1.2 R 8
Tp 0.6 T 0.19
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Se consideró el efecto de excentricidad accidental con un valor de 5% como lo
establece la norma E.030 para ambas direcciones. El cortante basal se define
como un porcentaje del peso sísmico del edificio el cual es ZUCS/R= 0.225.
Luego esa fuerza se distribuye en altura proporcionalmente a las masas
concentradas. Para ello se define las masas en mass source (fuente de masa)
el 100% de la carga muerta más 50% de la carga viva. A continuación se muestra
la ventana de ingreso de masas.
Figura 6. Ventana para definir fuente de masa.
Finalmente el programa Etabs tiene la opción de verificar geométricamente la
estructura bajo los aspectos de miembros solapados e intersección entre
elementos. Una vez chequeada la geometría de los elementos y si no presentan
ningún mensaje de alerta, se corre el análisis del modelo matemático.
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Figura 7. Chequeo del modelo.
RESULTADOS DEL ANÁLISIS ESTÁTICO:
Tablas 4 y 5. Cortante basal en X e Y.
Nivel Load Case/Combo VX (ton)
Nivel Load
Case/Combo VY (ton)
Base EST X 67.01 Base EST Y 67.01
ANÁLISIS DEL ESPECTRO DE RESPUESTA SEGÚN LA NORMA E.030
Este tipo de análisis está compuesto por un análisis modal y un análisis
espectral. Se puede definir al espectro de respuesta (obtenido de un
acelerograma) como los máximos valores de la respuesta de un sistema
expresado en función de los periodos propios de la estructura. Es una acción
dinámica no determinística muy útil para el diseño de estructuras donde las
contribuciones modales máximas se combinan en forma estadística para obtener
una respuesta estructural aproximada.
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El análisis modal de la estructura se calculará mediante un procedimiento de
análisis que considere la distribución de masas de la estructura y la rigidez. Para
nuestro caso hemos utilizado el análisis de Eigenvectores y un número de modos
suficiente para asegurar el 90% de masas participativas.
Tabla 6. Función espectral.
Factor de Amplificación Sísmica Período Aceleración
EspectralC T (s) Sa (m/s²)
2.50 0.00 2.942.50 0.20 2.942.50 0.30 2.942.50 0.40 2.942.50 0.50 2.942.50 0.60 2.942.14 0.70 2.521.88 0.80 2.211.67 0.90 1.961.50 1.00 1.771.36 1.10 1.611.25 1.20 1.471.15 1.30 1.361.07 1.40 1.261.00 1.50 1.180.94 1.60 1.100.88 1.70 1.040.83 1.80 0.980.79 1.90 0.930.75 2.00 0.880.60 2.50 0.710.50 3.00 0.590.43 3.50 0.500.38 4.00 0.440.33 4.50 0.390.30 5.00 0.35
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STANDAR SAC
Gráfico 1. Función espectral.
En el programa Etabs basta agregar un solo espectro que sirve para todas las
direcciones de análisis.
Figura 8. Ventana para definir espectro de respuesta.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
C
Periodo T(s)
Función espectral
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Una vez definido el espectro de respuesta, se debe asignar los casos de carga
dinámica para ambas direcciones. A continuación se muestra la manera de
ingresar los datos en Etabs v.13.
Figura 9. Ventana para definir casos de carga dinámica.
Para un sistema global cartesiano, U1, U2 y U3, coinciden con las direcciones X,
Y, Z respectivamente. Para cada una de estas direcciones se puede aplicar un
espectro (aceleración en la base), con un cierto ángulo respecto de ella, y a su
vez se puede modificar el espectro de respuesta elástica en la casilla “Factor de
Escala”. Asimismo, el amortiguamiento para el concreto en el rango lineal es de
casi el 5% del amortiguamiento crítico.
En el método de superposición modal, se hallan las respuestas en cada modo
de vibración, y para encontrar la respuesta resultante se debe aplicar un criterio
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de combinación modal, se utiliza el criterio “combinación cuadrática completa
(CQC)”, ya que da muy buenos resultados aún si los modos tienen periodos muy
cercanos. En La combinación direccional se utiliza “la raíz cuadrada de la suma
de cuadrados (SRSS)”. Se considera también una excentricidad accidental del
5% para ambas direcciones.
Para el análisis modal se decidió usar el método de los Eigenvectores.
Finalmente, se corre el análisis del modelo matemático. A continuación se
presentan los resultados.
RESULTADOS ANÁLISIS DEL ESPECTRO DE RESPUESTA
Fuerzas Cortantes:
Las fuerzas obtenidas en el análisis dinámico son menores al 80% del obtenido
en el análisis estático. Por lo tanto tuvo que escalar para cumplir con el mínimo
requerido por la norma E.030.
Tablas 7. Fuerzas cortantes en direcciones X e Y.
Nivel Load Case/Combo VX (ton)
Nivel Load
Case/Combo VY (ton)
Base VS X Max 67.03 Base VS Y Max 60.78
% Din/Est 100% % Din/Est 91%
Análisis Modal:
El periodo fundamental es traslacional en la dirección X (0.25 seg), el segundo
modo es traslacional en la dirección Y (0.23 seg). Finalmente el tercer modo es
rotacional alrededor del eje Z (0,16 seg).
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Tabla 8. Modos de vibración y Masas participativas.
Modo Periodo (seg) UX UY RZ
1 0.272 1.000 0.000 0.000
2 0.261 0.000 0.759 0.241
3 0.237 0.000 0.241 0.759
Control de Derivas:
A continuación procederemos a efectuar el control de derivas. En las tablas que
se presentan a continuación “∆Ux” y “∆Uy” representan los desplazamientos
relativos de entrepiso, “UX” y “UX” representan los desplazamientos reales, es
decir ya se ha multiplicado por 0.75R a las deformaciones obtenidas por el
análisis lineal calculado por el programa Etabs v.13.
Tabla 9. Control de derivas en la dirección X.
Tabla 10. Control de derivas en la dirección Y.
Las derivas son inferiores a 0.007, que es la máxima permitida en la norma para
estructuras de concreto armado, por lo tanto se procede al diseño de los
elementos estructurales tomando estas fuerzas.
Story1 D1 2.082 2.082 550 0.004 0.007 CUMPLE
Story Diaphragm UX cm ∆Ux cm OBSERVACIÓNHe cm ∆Ux/He ∆Máx
Story1 D1 1.362 1.362 550 0.002 0.007 CUMPLE
∆Uy cm He cm ∆Uy/He ∆Máx OBSERVACIÓNStory Diaphragm UY cm
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5. DISEÑO ESTRUCTURAL
Figura 10. Diagrama de momentos flectores por carga muerta (CM).
Figura 11. Diagrama de momentos flectores por carga viva (CV).
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El diseño de los elementos estructurales se realizó de acuerdo a las norma de
concreto E.060. En las tablas se muestran los factores de amplificación de
cargas y los factores de reducción de resistencia especificada.
Tabla 11. Factores de amplificación de carga.
N° COMBINACIÓN
FACTORES DE ESCALA
CM CV CS
1 1.4 1.7 -
2 1.25 1.25 1
3 1.25 1.25 -1
4 0.9 - 1
5 0.9 - -1
Tabla 12. Factores de reducción de resistencia nominal.
N° ITEM ф
1 Flexión sin carga axial 0.90
2 Carga axial de tracción con o sin flexión 0.90
3 Carga axial de compresión con o sin flexión - Elementos con refuerzo en espiral 0.75
4 Carga axial de compresión con o sin flexión - Otros elementos 0.70
5 Cortante y torsión 0.85
6 Aplastamiento en el concreto 0.70
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Criterio para determinar la longitud de desarrollo:
• Por extensión se asumirá lo siguiente:
* FLEXION: d
* TORSION: bt + d
• Excepto para las varillas de diámetro:
Ø 3/4" ==== Ld = 70cm
Ø 1" ==== Ld = 120cm
Figura 11. Cuantías para vigas y columnas
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DISEÑO DE VIGAS
El refuerzo con bastones se encuentra detallado en el plano de estructuras. Las
vigas en voladizo se refuerzan en la cara superior.
Tabla 14. Resumen de armadura principal para las vigas
Nivel Elemento Armadura Inferior
Armadura
medio Armadura superior Armadura por Corte
1 VIGA VP-1 (600x800) 4Ø3/4" 2Ø1/2" 4Ø3/4"
1Ø3/8:[email protected],[email protected],[email protected],[email protected]
C/EXT.
1 VA-1 (600x800) 6Ø3/4" 2Ø1/2" 6Ø3/4"
1Ø3/8:[email protected],[email protected],[email protected],[email protected]
C/EXT.
1 VA-2 (500x400) 3Ø5/8" - 3Ø5/8"
1Ø3/8:[email protected],[email protected],[email protected],[email protected]
C/EXT.
1 VA-3 (400x400) 3Ø5/8" - 2Ø5/8"
1Ø3/8:[email protected],[email protected],[email protected],[email protected]
C/EXT.
1 VA-4 (740x400) 5Ø5/8" 2Ø1/2" 5Ø5/8"
1Ø3/8:[email protected],[email protected],[email protected],[email protected]
C/EXT.
DISEÑO DE COLUMNAS
Tabla 15. Resumen de armadura en columnas.
Nivel Columna Armadura Longitudinal Armadura de corte
1 C-01 12∅3/4" Ø3/8": [email protected], [email protected], [email protected], @0.25 c/ext.
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ANEXO
DISEÑO DE ESCALERAS
Datos de la Escalera:Paso = mContrapaso = mAncho = m# de escalones =Ln = mLd = mt = m # #Apoyo =Ba = mBc = mcos α =ho = mhm = mrecubrimiento = 2 cm
Datos de material:fc' = kg/cm2fy = kg/cm2
*Rb = + entonces : Rb = tonCargas actuantes: Vx= Rb - wu2 Xo El maximo Momento sera donde el Vx = 0, entonces;acabado = ton/m - * Xo = 0 Entonces: Xo = ms/c = kg/m2 Verificacion a corte Vud = ton Vn = ton Vc = tonp.p. = e * b
Haciendo un analiis de cargas tenemos:p.p.1 = ton/m WD1 = ton/m WL1 = ton/m q1 = ton/m L1 = mp.p.2 = ton/m WD2 = ton/m WL2 = ton/m q2 = ton/m L2 = m
Sabiendo que el maximo momento se dara a una distancia de: X = mMu(+) = ton m Mu(+)dis = ton m Mu(-)dis = ton m
Realizando el diseño para ambos momentos de diseño:Asumiendo que a ≈ 2 cm y se utilizara Ф(+) = 1/2 " # mm. Entonces: d = cmAsumiendo que a ≈ 2 cm y se utilizara Ф(-) = 3/8 " # mm. Entonces: d = cm
Para el momento positivo:As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2
a = cm a = cm a = cm a = cm a = cm
Para el momento negativo:As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2
a = cm a = cm a = cm a = cm a = cm
Sabiendo que el acero por retraccion y temperatura es:Acero Longitudinal: Astemp = cm2Acero Transversal: Astemp = cm2/m
Entonces:Para el Momento Positivo, utilizar: 7 Ф 1/2 13 @ cmPara el Momento Negativo, utilizar: 6 Ф 3/8 10 @ cmPara el refuerzo transversal, utilizar: Ф 3/8 10 @ cm
Vn < Vc Cumple Corte !!!Nota.- Asegurarse que la separacion entre barras de acero sea menor que: cm.75.0
4.28
2104200
M O D E L O E S R U C T U R A L
6.84 3.81
0.370.75 0.37
13.67
0.796
0.40 0.57
0.01 1.44
0.94
200 2.148
0.15
0.200.40
0.190.28
0.33
5.382
1.06
DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESCALERAS (Primer Tramo)
143.251.00
0.25
1.10
G E O M E T R I A D E L A E S C A L E R A
0.19
1.10
1.90
2.65
2.655.05 1.354.04
8.89
1.44
2.283.81
2.97 2.81 2.81
8.881.90
12.99
8.921.91
8.881.90
3.90
8.88
2.810.64 0.60 0.60 0.60 0.60
1.90
2.81
ACERO INFERIORACERO SUPERIOR
6.32
11
18.320.118.3
13.00
4.29
<
LnLdBa Bc
ho
hmAPOYO
CPPt
L2
q2
X
q1
L1
Datos de la Escalera:Paso = mContrapaso = mAncho = m# de escalones =Ln = mLd = mt = m # #Apoyo =Ba = mBc = mcos α =ho = mhm = mrecubrimiento = 2 cm
Datos de material:fc' = kg/cm2fy = kg/cm2
*Rb = + entonces : Rb = tonCargas actuantes: Vx= Rb - wu2 Xo El maximo Momento sera donde el Vx = 0, entonces;acabado = ton/m - * Xo = 0 Entonces: Xo = ms/c = kg/m2 Verificacion a corte Vud = ton Vn = ton Vc = tonp.p. = e * b
Haciendo un analiis de cargas tenemos:p.p.1 = ton/m WD1 = ton/m WL1 = ton/m q1 = ton/m L1 = mp.p.2 = ton/m WD2 = ton/m WL2 = ton/m q2 = ton/m L2 = m
Sabiendo que el maximo momento se dara a una distancia de: X = mMu(+) = ton m Mu(+)dis = ton m Mu(-)dis = ton m
Realizando el diseño para ambos momentos de diseño:Asumiendo que a ≈ 2 cm y se utilizara Ф(+) = 1/2 " # mm. Entonces: d = cmAsumiendo que a ≈ 2 cm y se utilizara Ф(-) = 3/8 " # mm. Entonces: d = cm
Para el momento positivo:As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2
a = cm a = cm a = cm a = cm a = cm
Para el momento negativo:As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2 As = cm2
a = cm a = cm a = cm a = cm a = cm
Sabiendo que el acero por retraccion y temperatura es:Acero Longitudinal: Astemp = cm2Acero Transversal: Astemp = cm2/m
Entonces:Para el Momento Positivo, utilizar: 8 Ф 1/2 13 @ cmPara el Momento Negativo, utilizar: 6 Ф 3/8 10 @ cmPara el refuerzo transversal, utilizar: Ф 3/8 10 @ cm
Vn < Vc Cumple Corte !!!Nota.- Asegurarse que la separacion entre barras de acero sea menor que: cm.
ACERO INFERIORACERO SUPERIOR
6.32
11
15.720.118.3
13.00
4.293.90
10.09
3.170.71 0.68 0.68 0.68 0.68
2.16
3.173.34 3.17 3.17
10.092.16
12.99
10.022.14
10.092.162.16
2.81
2.815.68 1.514.54
10.08
1.44
2.474.04
1.06
DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESCALERAS (Segundo Tramo)
153.501.00
0.25
1.10
G E O M E T R I A D E L A E S C A L E R A
0.19
1.100.94
200 2.328
0.15
0.200.40
0.190.28
0.33
5.696 15.31
0.796
0.40 0.57
0.01 1.44
75.0
4.60
2104200
M O D E L O E S R U C T U R A L
7.70 4.04
0.370.75 0.37
<
LnLdBa Bc
ho
hmAPOYO
CPPt
L2
q2
X
q1
L1
Distribución de Acero: