CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO
"CONSTRUCCION COLEGIO E INTERNADO ANTORA" MÉTODO DE CÁLCULO.Para la obtención de las solicitaciones se ha considerado los principios del Análisis Estático e Hiperestático y las teorías clásicas de la Resistencia de Materiales y Elasticidad. El método aplicado para el diseño es de los estados limites Últimos (E..!."# en el $%e se pretende limitar el e&ecto de las Acciones e'teriores e'teriores ponderadas ponderadas por %nos &actores &actores o coecientes# coecientes# sea in&erior a la resp%esta de la estr%ct%ra# minorando las resistencias de los materiales. a denominación de los estados límites límites )ltimos en*loba todo a$%ellos correspondie correspondientes ntes a %na p%esta &%era de ser+icio ser+icio de la estr%ct%ra# estr%ct%ra# por colapso o rot%ra de la misma o de %na parte de ella. ella. ,entro de este *r%po *r%po se incl%yen.
por la pérdida pérdida de estabili estabilidad dad estáti estática ca de %na parte o del Estado límite de e!ili#io$ denido por con/%nto de la estr%ct%ra# considerada como %n c%erpo rí*ido# se est%dia a ni+el de estr%ct%ra o elemento estr%ct%ral.
.
denidoss por el a*otamie a*otamiento nto resisten resistente te o la Estad Estados os límites límites de a%otami a%otamie&t e&to o o de #ot!#a #ot!#a$$ denido de&ormación e'cesi+a de la %na o +arias secciones de los elementos de la estr%ct%ra.
.
Estado límite de i&estailidad o de 'a&deo de %na parte o del con/%nto de la estr%ct%ra.
0. 0.
Estado límite de ad(e#e&)ia$ caracteri1ado por la rot%ra de %no o +arios por la rot%ra de adherencia entre las armad%ras de acero y el hormi*ón $%e las rodea.
0.
Estado límite de a&)la*e$ caracteri1ado por el cedimiento de %n ancla/e# se est%dia de &orma local en 1onas locali1adas.
0.
rot%ra de %no o +arios materiales de la estr%ct%ra por Estado límite de de +ati%a$ caracteri1ado por la rot%ra e&ecto de la &ati*a ba/o la acción de car*as repetidas.
En los estado estadoss límites límites )ltimos )ltimos se compr%e compr%eban ban los corres correspond pondient ientes es a- e$%ilibr e$%ilibrio# io# a*otam a*otamient iento o o rot%ra# rot%ra# adherencia# ancla/e y de car*a se*)n s% ori*en# se procede a calc%lar las combinaciones posibles con los coecientes de Mayoración y minoración correspondientes de ac%erdo a los coecientes de se*%ridad y las hipótesis básicas denidas en la 2No#ma ,oliia&a del Ho#mi%& C,H-/01.
ACCIONES 2 COM,INACIONES DEL C,H-/0 CUADRO 3.3 ESTADOS L4MITES 5LTIMOS 5LTIMOS COE6ICIENTE DE MINORACI7N DE LOS MATERIALES MA3ERA A4ER5
H5RM87
45E64E73E 9: ; <.=
9: ; <.<=
70E ,E 4573R5
45RRE4487
RE,!4,5 75RMA 73E7:5 RE,!4,5
>?.?= ? @?.?= >?.?=
75RMA
?
73E7:5
@?.?=
Se te&d#8 e& )!e&ta e& el )aso de so'o#tes ! ot#as 'ie9as (o#mi%o&adas e& e#ti)al$ !e la #esiste&)ia de '#o:e)to dee dee adem8s mi&o#a#se e& el 3; 'o# 3;;. a obtención de los es&%er1os en las di&erentes hipótesis simples del sistema estr%ct%ral# se harán de ac%erdo a %n cálc%lo lineal de primer orden# es decir admitiendo proporcionalidad entre es&%er1os y de&ormaciones# el principi principio o de s%perpos s%perposici ición ón de accione acciones# s# y %n comport comportamie amiento nto lineal lineal y *eométri *eométrico co de los materiale materialess y la estr%ct%ra. Para la obtención de las solicitaciones determinantes en el dimensionado de los elementos de los elementos (+i*as# losas# col%mnas" se obtendrán los dia*ramas en+ol+entes para cada es&%er1o.
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
Para el dimensionado de los soportes se compr%eban para todas las combinaciones denidas.
CUADRO 3.< ESTADOS L4MITES 5LTIMOS COE6ICIENTE DE =ONDERACI7N DE LAS ACCIONES MA3ERA
45RRE4487 70E ,E 4573R5 E7 A ECE4!487
9: ; <.B?
,AD5: PRE0:E: E7 4A:5: ,E A44,E73E
RE,!4,5 75RMA
>?.?= ?
73E7:5
@?.?=
RE,!4,5
>?.?=
75RMA
?
73E7:5
@?.?=
ESTADOS LIMITES DE UTILI>ACI7N Para el est%dio de los estados límites de %tili1ación se adoptaran los si*%ientes coecientes de se*%ridad. . .
4oeciente de minoración del hormi*ón 4oeciente de minoración del acero
9c ; <.? 9: ; <.?
4oeciente ponderación de las acciones . .
Acciones de carácter +ariable con e&ecto &a+orable c%ando p%edan act%ar o de/ar de hacerlo. 9: ; ?.? En los demás casos 9: ; <.?
COM,INACIONES DE ACCIONES SEG5N C,H-/0 Estado limite ser+icio Estado limite des&a+orable
<.?4M > <.?40 <.B4M > <.B40
CALCULO =OR ORDENADOR :e elabora %n modelo estr%ct%ral en el pro*rama 4ypecad F?
CARACTER4STICAS DE LOS MATERIALES A UTILI>AR os materiales a %tili1ar así como las características denitorias de los mismos# ni+eles de control pre+istos# así como los coecientes de se*%ridad# se indican en el si*%iente c%adroHo#mi%& A#mado.-
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
Es de aplicación obli*atoria el 4ódi*o oli+iano del Hormi*ón Armado (4H@G"# en el c%al se e'ponen los re$%isitos mínimos para los materiales. a resistencia de proyecto# & 4I es el +alor $%e se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión# como base de los cálc%los.
Ho#mi%o&es.
CUADRO 3.? CARACTER4STICAS DE LOS MATERIALES HORMIGONES Elementos de Hormi*ón Armado 3oda la obra
4imentación
4ol%mnas
0i*asJosas
5tros
Resistencia 4aracterística a los FG días- & cK (I*JcmF"
F
F
F
F
F
3ipo de cemento
PL? L=?
L=?
L=?
L=?
?
L?
<=JF?
F=
Plástica
landa
landa
landa
La=
BaN
BaN
BaN
4antidad má'imaJmínima cemento (K*JmL"
de
L=?
3amaño má'imo del árido (mm" 3ipo de ambiente (a*resi+idad"
4onsistencia del hormi*ón Asiento 4ono de Abrams (cm" :istema de compactación
0ibrado
7i+el de 4ontrol Pre+isto
7ormal
4oeciente de Minoración
<.=
Resistencia de cálc%lo del hormi*ón& cd (I*JcmF"
<?.??
<?.??
<?.??
<?.??
F
Mód%lo de elasticidad E (I*JcmF"
<=????
<=????
<=????
<=????
<=????
F=??
F=??
F=??
F=??
F=??
F=.G=
F=.G=
F=.G=
F=.G=
Peso +ol%métrico(I*JmL" Masa por %nidad de +ol%men(K*@ se*FJm" 4oeciente de Poisson
?.F
Dia%#amas te&si&-de+o#ma)i& del (o#mi%& El dia*rama característico tensión@de&ormación del hormi*ón depende de n%merosas +ariables- edad del hormi*ón# d%ración de la car*a# &orma y tipo de la sección# nat%rale1a de la solicitación# etc. ,ada la dic%ltad de s% determinación en la práctica# se %tili1an c%al$%iera de los dia*ramas de proyecto simplicados a ni+el de +alores de cálc%lo.
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
6IGURA No. 3 RELACI7N ENTRE LA TENSI7N DEL HORMIG7N 2 LA TENSI7N DE ROTURA =OR COM=RESI7N EN =RO,ETAS CIL4NDRICAS Resiste&)ia de )8l)!lo del (o#mi%& :e considerara como resistencia de cálc%lo del hormi*ón en compresión & cd o en tracción & ct.d.# el +alor de la resistencia de cálc%lo del hormi*ón será di+idido por %n coeciente de minoración 9c $%e adopta los +alores adoptados en el c%adro <.<.
A)e#o e& ,a##as 3oda la obra ,esi*nación
4ol%mnas
L.GF
F?.??
0i*asJosa 5tros s
=?? :
ímite Elástico & yK (7JmmF"
=??
7i+el de 4ontrol Pre+isto
7ormal
4oeciente de Minoración Resistencia de cálc%lo (barras"- & yd (7JmmF"
4imentación
<.<= del
acero
Mód%lo de elasticidad del acero Es (I*JcmF"
L.GF
L.GF
F??????
Ca#a)te#ísti)as del a)e#o Dia%#amas te&si&-de+o#ma)i& del a)e#o ,ia*rama característico tensión@de&ormación del acero en tracción es a$%el $%e tiene la propiedad de $%e los +alores de la tensión# correspondientes a de&ormaciones no mayores de por ??. En compresión p%ede adoptarse el mismo dia*rama $%e en tracción. A &alta de datos e'perimentales precisos# p%ede s%ponerse $%e el dia*rama característico adopta la &orma de la *%ra <.< se*)n se trata de aceros con o sin escalón de cedencia netamente marcado.
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
6IGURA 3.3 DIAGRAMA DE TENSI7N 6ORMACI7N =ARA EL ACERO
Resiste&)ia de )8l)!lo del a)e#o :e considerará como resistencia de cálc%lo del acero & yd el +alor-
En donde & yK es el límite elástico de proyecto y 9s el coeciente de minoración denido en el c%adro <.<# a e'presión indicada es +álida tanto para tracción como para compresión. E*e)!)i& 3oda la obra A. 7i+el de 4ontrol pre+isto . 4oeciente de Mayoración de las acciones des&a+orables PermanentesJ0ariables
4imentación
4ol%mnas
0i*asJosas
5tros
7ormal
<.BJ<.B
ENSA2OS A REALI>AR Ho#mi%& A#mado. ,e ac%erdo a los ni+eles de control pre+istos# se reali1aran los ensayos pertinentes de los materiales# acero y hormi*ón se*)n se indica en la norma 4H@G 4ap. L y . LIMITES DE DE6ORMACI7N ímites de de&ormación de la estr%ct%ra. El cálc%lo de de&ormaciones es %n cálc%lo de estados límites de %tili1ación con las car*as de ser+icio. Para el cálc%lo de las Oechas en los elementos +i*as y losas# se tendrán en c%enta tanto las de&ormaciones instantáneas como las di&eridas# calc%lándose las inercias e$%i+alentes de ac%erdo a lo indicado en la norma. Para el cálc%lo de las Oechas se ha tenido en c%enta tanto el proceso constr%cti+o# como las condiciones ambientales# edad de p%esta en car*a# de ac%erdo a %nas condiciones habit%ales de la práctica constr%cti+a en la edicación con+encional. Por tanto# a partir de estos s%p%estos se estiman los coecientes de O%encia pertinentes para la determinación de la Oecha acti+a# s%ma de las Oechas instantáneas más las di&eridas prod%cidas con posterioridad a la constr%cción de las tabi$%erías. En los elementos de hormi*ón armado se establecen los si*%ientes límitesa Q JL?? a Q J=?? (sobrecar*a > car*a permanente" 0i*as y losas
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
h ; ?.?
c%enta tanto las de&ormaciones instantáneas como las di&eridas# calc%lándose las inercias e$%i+alentes de ac%erdo a lo indicado en la norma. Para el cálc%lo de las Oechas se ha tenido en c%enta tanto el proceso constr%cti+o# como las condiciones ambientales# edad de p%esta en car*a# de ac%erdo a %nas condiciones habit%ales de la práctica constr%cti+a en la edicación con+encional. Por tanto# a partir de estos s%p%estos se estiman los coecientes de O%encia pertinentes para la determinación de la Oecha acti+a# s%ma de las Oechas instantáneas más las di&eridas prod%cidas con posterioridad a la constr%cción de las tabi$%erías. En los elementos de hormi*ón armado se establecen los si*%ientes límites-
6le)(as a)tias m8@imas #elatias : asol!tas 'a#a eleme&tos de Ho#mi%& A#mado : A)e#o Estr%ct%ra solidaria con otros elementos
Estr%ct%ra no solidaria con otros elementos
Elementos Oe'ibles
Elementos rí*idos
0A: S 5:A: Relati+a- TJU < cm 65RCA,5: Relati+a- T JU < cm
Relati+a- T JU
Relati+a- TJU
Relati+a- T JU ?.B cm
Relati+a- T JU ?.= cm
6le)(as totales m8@imas #elatias 'a#a eleme&tos de Ho#mi%& A#mado : A)e#o Estr%ct%ra solidaria con otros elementos
Estr%ct%ra no solidaria con otros elementos 0A:# 5:A: S 65RCA,5: Relati+a- T JU
Elementos Oe'ibles
Elementos rí*idos
Relati+a- T JU
Relati+a- T JU
DATOS 2 ACCIONES ADO=TADAS =ARA EL CÁLCULO CARACTER4STICAS TÉCNICAS CARACTER4STICAS DEL SUELO
4apacidad portante del terreno
<.=? I*JcmF
MATERIALES A CARACTER4STICAS Ho#mi%&B
Resistencia característica Resistencia de diseño Mód%lo de Elasticidad Peso +ol%métrico
& cK ; E ; 9 ;
F &cd ; <? F<L F.?
I*JcmF I*JcmF tonJmF tonJmL
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
Masa por %nidad de +ol%men 4oeciente de Poisson
MJ0 ; V ;
?.F= ?.F?
ton@se*FJm
A)e#o de #e+!e#9o 'a#a el Ho#mi%&B
Resistencia característica Resistencia de diseño Mód%lo de Elasticidad Peso +ol%métrico Masa por %nidad de +ol%men
=??? &yd ; LBG.B E ; F??????? 9 ; .G= MJ0 ; ?.G=
I*JmF
& cK ;
I*JmF
& yK ;
I*JmF tonJmF tonJmL ton@se*FJm
, MATERIALES DE6INIDOS =ARA EL MODELO
Resistencia característica Resistencia de diseño Mód%lo de Elasticidad Peso +ol%métrico Masa por %nidad de +ol%men 4oeciente de Poisson
F &cd ; <? E ; F<L 9 ; F.? MJ0 ; ?.F= V ; ?.F?
I*JmF tonJmF tonJmL ton@se*FJm
AP4A487- :e aplica al modelo para el cálc%lo de +i*as# col%mnas# losas# m%ros# +i*as de arriostre# 1apatas
SECCIONES Col!m&as de Ho#mi%& A#mado )m
ESQUEMA DE COLUMNA
“b” “h”
Col!m&a Ti'o
H
45 F=WF= 45 F=W=?
F= F=
F= =?
i%as de Ho#mi%& A#mado )m
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
SECCIÓN VIGA
“h”
“b” TI=O DE IGA
i%a Ti'o
(
0i*a osa PRMARA 0i*a osa :ec%ndaria 0i*a de 3E4H5
0 F=W=? 0 F?W? 03
F= F? F?
=? ? ?
Losas de Ho#mi%& A#mado )m
ESQUEMA DE LOSA MACIZA
“h” “b” Losa Ti'o Maci1a
( <=
?
Lo)ali9a)i& osa para 3an$%e
Losas Ali-ia&as #eti)!la#es. a *eometría básica a %tili1ar en cada ni+el# así como
s% peso propio seráLosas Alivianas
Tipo
Planta Baja 15+5
ACCIONES A&8lisis de Ca#%as.-
Altura de Entre ejes de Canto Total Capa de Com- P. Propio Complemento viguetas (cm) (cm) presión (cm) (KNm!) (cm) 50
20
15
5
2.8
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA
G#ade#ías de Ho#mi%& A#mado$ i%as$ losas : es)ale#as. 4ar*a 0i+a- 40 4ar*a +i+a en escaleras 4ar*a +i+a en losas y rampa 4ar*a +i+a en losas 4ar*a +i+a en c%bierta (*rani1o"
L=? L=? L?? ?
I*JmF I*JmF I*JmF I*JmF
AP4A487- :e aplica al modelo como car*a %ni&ormemente distrib%ida sobre los elementos correspondientes en el *r%po de car*as +i+as.
4ar*a M%erta- 4M (en losas de tan$%es y pasillos" 4ar*a m%erta en escaleras 4ar*a m%erta en losas y rampa 4ar*a m%erta en losas 4ar*a m%erta en c%bierta
FG? F? FG? =?
I*JmF I*JmF I*JmF I*JmF
AP4A487- :e aplica al modelo como car*a %ni&ormemente distrib%ida sobre los losas s de hormi*ón armado en el *r%po de 4ar*as M%ertas
ESFUEMA EN ?D =ARA EL ANALISIS DE LA ESTRUCTURA
CALCULO ESTRUCTURAL COLEGIO E INTERNADO ANTORA