Presentación_ejemplo Losa Postensada

MEMORIA DE CÁLCULO DE LOSA Y VIGA POSTENSADA OBRA: EDIFICIO MANUEL OLGUIN FECHA: FEBRERO 2017

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN

GENERALIDADES: 

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UBICACIÓN: Santiago de Surco - Lima NÚMERO DE PISOS: 10 Sótanos + 18 Niveles + 1 Azotea

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USO: Oficinas

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ÁREA TOTAL DE UNA PLANTA: 1745 m2

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SISTEMA DE LOSAS DE ENTREPISOS SUPERIORES: Losa Aligerada Unidireccional Postensada.

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN CÓDIGOS Y NORMAS El diseño de losas postensadas del edificio Olguín se ha realizado según las especificacioness de las siguientes normativas: especificacione Design Fundamentals of Post-Tensioned Concrete Slabs, Post-Tensioning Institute (PTI) Design of Post-Tensioned Slabs Using Unbonded Tendons, Post-Tensioning Institute (PTI) Reglamento de Edificaciones E-060 Concreto Armado ACI Committee 318. Building code requirements for structural concrete (ACI 318-11) and commentary. American Concrete Institute (ACI). 

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EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MATERIALES Y CARGAS DE DISEÑO: Concreto: Resistencia a la compresión: f’c=280 kg/cm2 Módulo de elasticidad del concreto: E c = 251000 kg/cm2 Coeficiente de Poisson ν = 0.2 Acero de refuerzo corrugado ASTM A615-GRADO 60: Peso específico del acero: ϒs = 7850 kg/m3 Fig. 2 Cables enrollados Esfuerzo de fluencia del acero: Fy = 4200 kg/cm 2 (ASTM615 grado 60) Módulo de elasticidad del acero: Es = 2000000 kg/cm2 Coeficiente de Poisson ν = 0.3 Tendones no adheridos conformados por cables de acero Ø0.5 ”: Esfuerzo de fluencia del cable: Fpy = 17000 kg/cm 2 Esfuerzo último del cable: Fpu = 18600 kg/cm2 Módulo de elasticidad del acero: Es = 2000000 kg/cm2

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MATERIALES Y CARGAS DE DISEÑO: Carga muerta: PP: 325 kg/m2 (losa postensada h= 0.3 m) CP: 100 kg/m2 810 kg/ml (Fachada) Carga viva (oficinas) S/C: 250 kg/m2 S/C: 400 kg/m2 (Pasadizo, escaleras y hall de ascensores) Tabiquería móvil: 50 kg/m2

Fig. 4 Muros Cortina en fachada

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOSA POSTENSADA: La figura 6 muestra la planta de la losa aligerada típica postensada con la distribución de nervaduras en un sentido. La figura 5 muestra la sección típica de losa aligerada postensada:

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOSA POSTENSADA: El modelo estructural de la losa han sido elaborado con el programa de análisis de losas postensadas ADAPT Builder. La figura 7 muestra la aplicación de las cargas de acabados de 100 kg/m2 sobre toda el área y 810 Kg/m en la fachada. También se muestra la aplicación de las carga de uso de 250 kg/m2 más la tabiquería móvil de 50 kg/m2 y 400 kg/m2 en zonas de ascensores y escaleras. Fig. 7 Cargas impuestas en el modelo ADAPT Builder

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOSA POSTENSADA: Las combinaciones de carga impuestas en el programa ADAPT Builder se indican a continuación.

Fig. 8 Combinaciones de carga en

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN MODELAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOSA POSTENSADA: La figura 10 muestra la disposición de tendones a lo largo de las nervaduras y algunas vigas de la losa postensada. Los tendones considerados son de diámetros de 0.5 pulg.

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Verificación de los desplazamientos verticales por cargas de servicio. La figura 11 muestra los resultados de los desplazamientos verticales máximos considerando el efecto del postensado. 

De la figura anterior se aprecia que en algunos paños y en la losa maciza postensada de la zona de ascensores se presentan las mayores flechas y cuyo valor es aproximadamente 1.40 cm.

Fig. 11 Deformación vertical instantanea

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Verificación de los desplazamientos verticales por cargas de servicio. Flecha con carga sostenida, ésta se debe a la deformación causada por la carga muerta mas un porcentaje de la carga viva que actuará en forma constante sobre la losa.

Fig. 12 Deformación vertical por carga

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Verificación de los desplazamientos verticales por cargas de servicio. La deformación total es: = Δ + Δdif Δtotal = Δ + λ Δsost ξ λ = = 1.8 1 + 50′ Δtotal = 1.4+1.8∗1=3.2cm Δtotal

Entonces es necesario colocar una contraflecha de 2cm. Por lo que la deformación máxima de la losa será 1.2cm.

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Verificación de los desplazamientos verticales por cargas de servicio. Según la Norma E060, la deflexión máxima admisible es: 

δadm = 850/480 = 1.77 cm. δ = 1.20 cm < δadm = 1.77 cm Ok!

Fig. 14 Cap. 9.6 de la Norma E060 – Deflexiones máximas admisibles

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Diseño a flexión de vigueta típica V20×30. A continuación se presenta el cálculo de la armadura longitudinal para la máxima solicitación a flexión que actúa en el centro de las viguetas de la losa postensada unidireccional.

Fig. 15 Disposición de las viguetas en la losa aligerada

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Diseño a flexión.



EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Diseño a cortante de nervadura V20×30. A continuación se presenta el cálculo de los estribos para la solicitación a corte máxima que actúa en los apoyos de las nervaduras de la losa postensada unidireccional. La figura 2.7 muestra una sección típica de las nervaduras de la losa postensada unidireccional. Vu = 8.31 t Donde: f’c = 280 kg/cm2

b = 20 cm d = 30 - 3 = 27 cm fy = 4200 kg/cm2

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Diseño a cortante de nervadura V20×30.



EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Análisis de vibración. A continuación se presenta las frecuencias de vibración para los primeros modos de la losa de techo típica superior. Las frecuencias serán comparadas con los valores mínimos del paño de losa en análisis [Aalami, 2008] así como con las magnitudes que se especifica en el apartado 4.3.4 del Código Técnico de la Edificación Español [CTE, 2006]. Frecuencia mínima de vibración [Aalami, 2008]   = 2.86 

Tabla 1 Constante K para el cálculo de la frecuencia mínima [Aalami, 2008]

Donde: K: Constante para el cálculo de la frecuencia mínima (Tabla 1) β: Fracción del amortiguamiento modal (Tabla 2) W: Peso efectivo del paño de losa considerando las cargas actuantes (D+L) Tabla 2 Factores de amortiguamiento recomendad varios tipos de

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Análisis de vibración. Código Técnico de la Edificación de España [CTE, 2006] Esta normativa en su apartado 4.3.4 especifica lo siguiente: Se admite que una planta de piso susceptible de sufrir vibraciones por efecto rítmico de las personas, es suficientemente rígida, si la frecuencia propia es mayor de: 

8 hertzios, en gimnasios y polideportivos

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7 hertzios en salas de fiesta y locales de pública concurrencia sin asientos fijos

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3,4 hertzios en locales de espectáculos con asientos fijos.

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Análisis de vibración. Modo de vibración 1 (7m×10.80m) De las tablas anteriores se tiene: K = 13 Kip β = 0.02 W = 78.02 kip (peso del paño de losa considerando las cargas PP + D+L) F = 1.5 (factor debido al momento de inercia de la sección de losa) 

 = 2.86

13 = 5.02 , 0.02 × 112.2







1.50 × 5.02 = 7.5 

(á )

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Análisis de vibración. Modo de vibración 1 (7m×10.80m) La figura muestra la vibración calculada mediante el uso del programa: f = 1.50 × 4.70 = 7.05 

frecuencia fundamental

f = 7.05 Hz >fmin = 7.00 Hz ………………… Ok! Según el Código Técnico Español la frecuencia propia deber ser superior a 7 Hz (locales de pública concurrencia sin asientos fijos).

Figura 17 Frecuencia de vibración – Modo

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Análisis de vibración. Modo de vibración 1 (7m×10.80m) La figura muestra la vibración calculada mediante el uso del programa: f = 1.50 × 4.70 = 7.05 

frecuencia fundamental

f = 7.05 Hz >fmin = 7.00 Hz ………………… Ok! Según el Código Técnico Español la frecuencia propia deber ser superior a 7 Hz (locales de pública concurrencia sin asientos fijos).

Figura 17 Frecuencia de vibración – Modo

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: VIGA POSTENSADA VPT 120X30

Figura 18 Perfil del cable en la viga 120x30

Figura 19 Ubicación de la viga el planta a diseñar




Figura 20 Flechas máximas debido a cargas en servicio L/970 < L/480


ANÁLISIS ESTRUCTURAL: VIGA POSTENSADA VPT 120X30 DISEÑO POR FLEXIÓN


ANÁLISIS ESTRUCTURAL: VIGA POSTENSADA VPT 120X30 DISEÑO POR FLEXIÓN

EDIFICIO MANUEL OLGUÍN ANÁLISIS ESTRUCTURAL: VIGA POSTENSADA VPT 120X30 DISEÑO POR FLEXIÓN


Figura Armado de la viga 120x30

Consideraciones para losas macizas postensadas

DROP CAP Y DROP PANEL

Presentación_ejemplo Losa Postensada

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