Proyecto Final

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Universidad de Oriente Núcleo de Anzoátegui Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Departamento de Ingeniera Civil Profesora: María Olimpia Rodríguez Bachilleres Toro, Andrea C.I 19892407 Contreras, María Alejandra C.I 21015103 Barcelona, Enero del 2015

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Universidad de OrienteNcleo de AnzoteguiEscuela de Ingeniera y Ciencias AplicadasDepartamento de Ingeniera Civil

Profesora: Mara Olimpia Rodrguez

BachilleresToro, Andrea C.I 19892407Contreras, Mara Alejandra C.I 21015103

Barcelona, Enero del 2015

Memoria Descriptiva

El presente proyecto consiste en una edificacin de 2 pisos ms 1 terraza, destinado para ser un Club Privado, ubicado en Guanta- edo. Anzotegui- Venezuela.La estructura del proyecto est caracterizada por un grupo de prticos, orientados en direcciones perpendiculares, conformados por un conjunto de columnas y vigas que se eligieron realizar en concreto armado con una resistencia fc de 250 Kg/cm2.Seguidamente dentro de la ejecucin del proyecto, la estimacin de las dimensiones de losas, vigas y columnas en toda la edificacin, segn los planos de arquitectura. Los mismos se realizaron en funcin de obtener una uniformidad arquitectnica y estructural, as como tambin con visin de que el proceso constructivo se realice de la manera ms expedita posible.Para las losas de techo y entrepiso, se tom una altura de 20 centmetros por ser sta la ms desfavorable entre todos los niveles, stas son de tipo nervadas. No as en el caso de la sala de mquinas, para la cual se destin una altura de 30. Cuando alguno de los espesores obtenidos no se encontr dentro de los lmites mnimos establecidos se emplearon vigas auxiliares para acortar o reducir la luz de la losa . Una vez concretado el espesor del las losas se utilizaron los lineamientos estipulados en la norma COVENIN 2002:1988 (Criterios y Acciones Mnimas para el Proyecto de Edificaciones) para obtener la carga apoyada en dichas losa, considerando la fabricacin, montaje y construccin.En el predimensionado de las vigas se fijaron las cargas de servicio Cp y Cv por medio de la Norma COVENIN 1753-2006 (Proyecto y Construccin de Obras en Concreto). Una vez dispuestas las vigas de carga y amarre en cada planta se determin el ancho tributario de cada una de ellas; en base a estos valores se determinaron las ms desfavorables, es decir la de mayor ancho tributario. Posteriormente se calcul las combinaciones de cargas, multiplicndolas a su vez por el ancho tributario de estas vigas para obtener as la carga que soportara cada viga. La carga variable utilizada fue de 250 y 300 Kg/m2 (dependiendo del uso en cada parte de la edificacin) por tratarse de un club privado.Se procedi a calcular la altura efectiva de las vigas de amarre y las vigas de carga, tomndose 30 centmetros de base fija para todas las vigas altas.El diseo de las secciones se hizo considerando la cuanta mxima de acero para una zona ssmica.Posteriormente se calcul el rea tributaria de las columnas perimetrales, centrales y esquineras para determinar la columna ms desfavorable, es decir, la que posee mayor rea tributaria y en base a dicha columna disear todas las columnas del edificio.Se traz el levantamiento de los prticos en X y Y, demostrando las cargas permanentes y variables que afectan a cada zona de la estructura, stas multiplicadas por su respectivo ancho tributario.Finalmente para el predimensionado se realiz el dibujo del prtico con las especificaciones de la dimensin de cada viga y columna.En el presente trabajo se encuentra adems, la descripcin del clculo antissmico de un predimensionado previo, basndonos en la norma ssmica venezolana COVENIN 1756-2001.Debido a la zona, los materiales a utilizar deben ser de alta calidad ya que se trata de una zona ssmica 6, lo cual indica un alto riesgo. Para describir los efectos de respuesta ante un evento ssmico de la estructura se construy un espectro de diseo y respuesta sobre el cual se apoyaran los criterios para el diseo estructural de la misma estando dirigidos segn un informe geotcnico en donde se hicieron las exploraciones y obtencin de muestras pertinentes para aportar las caractersticas tpicas del suelo donde se construir la estructura. Segn las caractersticas de la edificacin, la cual es de tipo recreacional privado, sin acotarse que exista en las partes continuas a la misma una estructura de importancia que pueda alterar la clasificacin, se ubico dentro del grupo B2, usado para edificaciones de uso pblico o privado de baja ocupacin que no exceden los lmites indicados en el grupo B1 de la norma, por lo que el factor de importancia =1.00.Previamente establecido el grupo y la zona ssmica, se seleccion un nivel de diseo tres donde influyo el nmero de pisos de la edificacin. Para la clasificacin segn el tipo de estructura se le otorg el de tipo I, donde la edificacin es capaz de resistir en su totalidad las acciones ssmicas mediante sus vigas y columnas; el sistema se construccin es de prticos y presenta ejes de columnas alineados.Segn el nivel de diseo (ND3), el tipo de material (el proyecto est concebido en columnas y vigas de concreto armado con losa nervada tradicional) y tipo de estructura (tipo I), se hall el Factor de Reduccin (R = 6) en la tabla 6.4 de la norma, el cual se multiplic por un factor (0.75), para el incremento de la seguridad del espectro de diseo dando un R = 4.5; cabe destacar que no se encontr en los planos irregularidades que estn contemplada en la norma antes mencionada.Se obtuvieron las constantes utilizando primero el nmero de pisos de la edificacin y luego los periodos T y T* del espectro de diseo eligiendo entre ambos el mayor, y con el peso total de la estructura se obtuvo el cortante basal, el cual se distribuye en funcin a la altura del edificio; ha de sealarse que en el eje Y de la edificacin se tuvo que hacer una correccin al hallar el cortante basal, ya que, ste result ser menor que el Vo*, y por lo tanto, los valores de diseo (fuerzas y desplazamientos) debieron multiplicarse por el factor Vo*/Vo.Fue necesario conocer las areas y fuerzas por piso apoyndonos en la Norma Covenin 1756-2001 tomando el 100% de la carga permanente y el 25% de la carga variable para calcular los pesos de los mismos.Para calcular las fuerzas de piso se utilizaron datos como el cortante basal, fuerza tope, altura de la edificacin que es de 2.8 m cada piso y el peso por piso de la estructura la cual depender de la masa que ocupe cada piso, en nuestro caso fue el techo el que tuvo menor fuerza ya que no va completo en todos los ejes, seguido del segundo, y primer piso respectivamente.Para el clculo del perodo verdadero en el eje X y el eje Y fue necesario obtener los desplazamientos de cada piso que conjuntamente con unas operaciones matemticas ayudaron a la obtencin de el periodo verdadero en el eje X el cual dio como resultado 0.41 y el de el eje Y 0.34 estando el primero comprendido en la rama plana del espectro de diseo y el segundo empezando la misma lo cual los hace aceptable, y ambos tambin son menores que 1.4 veces el perodo fundamental.Por ltimo se comprob la desplazabilidad de los prticos en cada nivel obtenindose los desplazamientos verdaderos, los cuales resultaron ser bastante pequeos, lo que quiere decir que la edificacin es bastante rgida pero de igual manera los valores resultaron dentro del rango permitido, ya que todos los desplazamientos estuvieron por debajo del valor establecido por la norma que es 0.08, por lo que son valores aceptables.Para el clculo del acero en losas se tomaron los valores de momento y altura efectiva dadas en el predimensionado, a partir de all se aplic la formula caracterstica para determinar las cantidades de acero por tramo y por apoyo, de la misma manera se verific que stos valores cumplieran con la cuanta mnima y mxima de acero, para finalmente determinar la distribucin de las cabillas en las losas.El diseo de las vigas y columnas, as como tambin el del nodo, se calcul en funcin de los parmetros ms exigentes, esto hace una referencia directa a un nivel de diseo 3, as pues a partir de un prtico dado se realizaron los chequeos necesarios para el cumplimiento de la viga la columna y el respectivo nodo.Una vez obtenidas las areas del acero, se realizaron las reparticiones correspondientes, tanto transversales como longitudinales en la viga, columna y nodo, tomando en cuenta el confinamiento segn el rea a disear, longitudes de desarrollo necesarias, solapes, etc.Este proyecto fue concebido desde sus inicios con los mejores criterios de diseo, adecuados al tipo de proyecto y todos los requisitos y caractersticas del mismo, por lo que es una estructura apta para su elaboracin, pero de igual manera es necesario tener los cuidados indispensables en obra que permitan la mas ptima ejecucin del proyecto para obtener as finalmente una excelente obra de ingeniera.NORMAS, CRITERIOS Y TEORAS UTILIZADAS

Es importante sealar que para llevar a cabo el dicho proyecto, se establecieron los siguientes parmetros para su diseo:

1. El diseo de la estructura se realiz bajo el cumplimiento de las normas COVENIN inherentes para el clculo de estructuras de concreto armado: COVENINMINDUR 1753-87. Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones. Anlisis y Diseo; COVENINMINDUR 17562001. Edificaciones Sismorresistentes; COVENIN-MINDUR 1753-2006. Proyecto y Construccin de Obras en Concreto; COVENINMINDUR 2002-88. Criterios y Acciones Mnimas para el Proyecto de Edificaciones.

2. Valores Admisibles bajo Cargas de Servicio.

3. Una seleccin adecuada del modelo matemtico como del procedimiento de anlisis que conduzcan a solicitaciones realistas y que pongan en evidencia las zonas crticas de la Infra-Estructura, si las hubiese.

4. El estudio de un sistema Estructural continuo, coherente con el modelo matemtico, que permita la redistribucin de esfuerzos una vez que se alcance la cedencia en los miembros ms solicitados.

5. Para la realizacin de los planos estructurales y detallados se utiliz el programa AUTOCAD; tambin fue de mucha utilidad el programa MICROSOFT OFFICE para la elaboracin del proyecto, adems de diversos clculos del predimensionado y del anlisis ssmico.

A continuacin, los resultados del procedimiento utilizado para calcular y disear la estructura, tanto el Predimensionado, como el Anlisis Ssmico y el Diseo Estructural, adems de las cuantas de acero. El clculo de la misma se realiz de manera manual y tambin con la ayuda del programa MICROSOFT OFFICE; fue muy til el manejo de EXCEL y POWERPOINT, y para los planos el programa AUTOCAD.

Resultados del Armado de losasSe presenta una tabla con los resultados de la losa que tomamos como la ms desfavorable de cada uno de los niveles de la edificacin:LosasH min (cm)Carga Variable (kg/m2)Carga permanente (kg/m2)Mu (kg,m)Carga de diseo (kg/m2)

d (cm)

Nivel I (LN-5)20Mdicos asistenciales ( 250 kg/m2)570 kg/m2540.15 kg*m542 kg/m217

Nivel 2 ( LN-2)20Gimnasio( 300 kg/m2)570 kg/m2580.01 kg*m582 kg/m2

17

Nivel Terraza(LN-1)20Terraza(175 kg/m2)570 kg/m2287 Kg*m482 kg/m227

Aceros en las losas

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RECOMENDACIONES

1. Antes de realizar cualquier edificacin se deben realizar los respectivos estudios de suelo.2. Las cargas y el nivel de diseo de la estructura deben ser acorde al uso de la misma.3. Usar un acero acorde a las dimensiones de los elementos, es decir, que ste no sea ni muy grande para las dimensiones obtenidas ni muy pequeo.4. Levantar siempre medio nivel ms despus del ltimo piso de la edificacin para luego hacer la sala de mquinas; esto para los elementos del ascensor y evitar as que pegue del techo.5. Trabajar con anime en vez de con bloques ya que stos se rompen con el peso y ocasionan ms gastos, sin embargo, el anime resulta ms econmico, el concreto no se pierde y no es txico.6. En cuanto a la parte de tabiquera; las pocetas no deben estar prximas a las vigas, los aires acondicionados no deben estar cerca de las vigas altas.7. Los techos deben ser de losas nervadas, ya que, si son de losas macizas generan mucho ms calor.8. Colocar las vigas planas donde se dividan los ambientes, ya que, as no se entorpece la esttica de los espacios arquitectnicos. El uso de las mismas debe ser manejado con sumo cuidado debido a que su uso exagerado afecta la rigidez de la estructura.9. Implementar medidas de seguridad para el ingreso de personas al conjunto residencial.10. Las escaleras deben ir provistas de una barandilla no escalable y con una parte inferior opaca y de fbrica.11. Los interruptores deben ser de palanca o botn y nunca mecanismos de giro, igual ocurre con los pomos de las puertas o los grifos.12. Los vidrios tanto en puertas deben estar sealizados de forma visible y a la alturas de los ojos 1,60-1,70m y 1-1,10m.13. El proyecto debe estar lo ms adaptado posible a las condiciones que le rodean de modo de hacerlo factible y viable.

CONCLUSIONES

1. Se debe procurar generar la mnima cantidad de losas; stas deben armarse en el sentido de las luces ms cortas y apoyarse sobre las vigas ms largas2. Las columnas no deben estar orientadas en el mismo sentido.3. No todas las vigas de la edificacin deben ser planas.4. Las columnas deben ser siempre ms resistentes que las vigas.5. Se debe procurar tener el acero armado simtricamente.6. Los planos deben ser lo ms explcitos posible; stos deben plotearse a una escala que permita ver bien los detalles del mismo.7. Las expresiones del predimensionado solo dan una aproximacin de los valores que posiblemente se utilizarn, pero generalmente stos despus se ajustan a las verdaderas dimensiones requeridas por las solicitaciones que estos miembros de la estructura van a soportar.8. No se debe sobredimensionar la estructura, ya que, esto ocasionara poca flexibilidad en la misma, lo que no es conveniente a la hora de un sismo.9. El diseo de los elementos estructurales debe ser lo ms uniforme posible en cuanto a dimensiones, cortes de acero, etc.10. La resistencia de diseo de una estructura o elemento debe ser por lo menos igual a la resistencia requerida.11. El diseo de elementos estructurales conforma en s lo que es la esencia del proyecto estructural. Consiste en el planteo estructural, el dimensionamiento y el detallado de las secciones y los elementos.12.