Cátedra Ing. José M. CancianiCátedra Ing. José M. CancianiEstructuras IEstructuras IEstructuras IEstructuras I

ANALISIS DE CARGAS

AZOTEA ACCESIBLE

PLANTA DE ESTRUCTURAS S/ 1º PISO DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR

DETALLE LOSA 107DETALLE LOSA 107DETALLE LOSA 107DETALLE LOSA 107

CÁLCULO DE LA CARGA GRAVITATORIA O PESO PROPIO DE LA AZOTEA

Superficie total = (6.20m + 1.30m) x 4.30m = 32.25m2

Materiales:- Losas huecas pretensadas- Contrapiso pendiente de hormigón de arcilla expandida- Carpetas de nivelación de mortero de cementoCarpetas de nivelación de mortero de cemento- Adhesivo cementicios- Solado de cerámica

Pesos unitarios:Datos obtenidos del CIRSOC 101 y del REGISTRO INTI DE MATERIALESDatos obtenidos del CIRSOC 101 y del REGISTRO INTI DE MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN- Losas huecas pretensadas 1.4 kN/m2 = 145 kg/m2- Contrapiso de hormigón de arcilla expandida 18 kN/m3 = 1800 kg/m3

C t d t d t 21 kN/ 3 2100 k / 3- Carpetas de mortero de cemento 21 kN/m3 = 2100 kg/m3- Aislación hidrófuga (membrana asfáltica) 0.04 kN/m2 = 4 kg/m2- Adhesivo cementicios 0.03 kN/m2 = 3 kg/m2- Solado de baldosas cerámicas 24 kN/m3 = 2400 kg/m3/ g/

1- PESO ESTRUCTURA LOSAS HUECAS PRETENSADASPeso ESTRUCTURA = Superficie x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 145 kg/m2 = 4676 kg

2- PESO CONTRAPISO DE HORMIGÓN DE ARCILLA EXPANDIDAPeso CONTRAPISO = Superficie x Espesor x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 0.12 m x 1800 kg/m3 = 6966 kg

3- PESO CARPETAS DE MORTERO DE CEMENTO (2 capas)3 PESO CARPETAS DE MORTERO DE CEMENTO (2 capas)Peso CARPETAS = Superficie x Espesor x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 0.07 m x 2100 kg/m3 = 4740 kg

4- PESO AISLACIÓN HIDRÓFUGA (membrana asfáltica)Peso AISLACIÓN HIDRÓFUGA = Superficie x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 4 kg/m2 = 129 kg

5- PESO ADHESIVO CEMENTICIOPeso ADHESIVO = Superficie x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 3 kg/m2 = 97 kg

6- PESO SOLADO BALDOSAS CERÁMICAS6 PESO SOLADO BALDOSAS CERÁMICASPeso SOLADO = Superficie x Espesor x Peso Unitario

= 32.25 m2 x 0.02 m x 2400 kg/m3 = 1548 kg

PESO TOTAL ENTREPISOPT= 4676 kg + 6966 kg + 4740 kg + 129 kg + 97 kg + 1548 kgg g g g g g

= 18156 kg

CARGA ENTREPISOPeso Total / Superficie Entrepiso = 18156 kg / 32.25 m2

= 563 kg/m2

CARGA ÚTIL O SOBRECARGA

Destino: AZOTEA ACCESIBLE

Sobrecarga para azoteas accesibles: 2 kN/m2 = 200 kg/m2

CARGA TOTAL ENTREPISOCARGA TOTAL ENTREPISO

CARGA GRAVITATORIA + CARGA ÚTILk /= 563 kg/m2 + 200 kg/m2 = 763 kg/m2

CÁLCULO DE CARGA (q) QUE ACTÚA SOBRE LA VIGA V127 Y SOBRE LA MÉNSULA M128

AREA DE INFLUENCIA

CARGA SOBRE VIGA V127 Y MENSULA M128

q = Carga total entrepiso x Ancho área de influencia= 763 kg/m2 x 2.15 m

1640 k / 1 64 /= 1640 kg/m = 1.64 t/m

Peso Propio de la Viga conformada por un perfil de acero sección doble TPeso Propio de la Viga conformada por un perfil de acero sección doble T

Para calcular el peso propio de la viga tenemos i fil d bl b lque estimar un perfil, de tablas obtener el peso y

con este dato calcular la carga total y las reacciones de vínculo de la viga.

Luego con este dato, en este trabajo práctico obtendremos las reacciones de vínculo.

En los PT subsiguientes verificaremos si el perfilEn los PT subsiguientes verificaremos si el perfil estimado es correcto o si tenemos que modificarlo.

Estimamos, Perfil Normal 30 Doble T

H = 30 cm, b = 12,50 cm (de tablas)

Peso 54,10 KG/m

Luego el esfuerzo total sobre la viga será

Carga que le trasmite la losa = 1 64 t/mCarga que le trasmite la losa = 1,64 t/mPeso propio 0,054 t/mTotal 1,694 t/m

Esquema

Q = 1,694 t

EsquemaEstructural

6,20 m 1,30 mC12 C14

Q = 1,694 t/m

6,20 m 1,30 mC12C14

La reacción de vínculo sobre el apoyo C14 representa la carga que la viga 127 y la ménsula 128 trasmiten a la columna C14.yLa reacción de vínculo sobre el apoyo C12 representa la carga que la viga 127 trasmite a la columna C12

Qe

7,50 m

3,75 m 3,75 m

Q = 1,694 t

C146,20 m 1,30 mC12 C14

A sólo efecto de hallar las reacciones de vínculo vamos a reemplazar la carga distribuida por una carga concentrada equivalente (Qe), que actúe g p g q (Q ), qen el baricentro de la misma

Qe = 1,69 t/m x 7.5 m =12,675 t

Qe= 12,675 t

7,50 m

3,75 m 3,75 m

Q = 1,69 t

C146,20 m 1,30 mC12 C14

RC14

Para hallar la reacción de vínculo en C14 ( RC14), aplicamos la propiedad que dice que la suma de los momentos de todas las fuerzas actuantes (incluidas las reacciones de vínculo), es igual a cero.

Tomamos momentos respecto del punto C12. Recordemos que el momento de una fuerza respecto de un punto es igual a la magnitud de esa fuerza por la distancia al punto. Hay dos fuerzas que producen momento respecto de C12

Qe que produce un momento = Mqe = 12,675 t x 3,75 m = 47,53 tm (+)

C14 que produce un momento = MRC14 = RC14 x 6,20 m (-)

Qe= 12,675 t

7,50 m

3,75 m 3,75m

Q = 1,694 t

C146,20 m 1,30 mC12 C14

RC14

Mqe = 47,53 tm (+)

El momento que produce la reacción de vínculo en C14 ( RC14) , para equilibrar a Momento que produce la Carga Equivalente a la carga repartida Qe que es dea Momento que produce la Carga Equivalente a la carga repartida Qe, que es de 47,53 tm (+), debe ser igual y de sentido contrario, luego

MRC14 = - 47,53 tm

Además habíamos visto que MRC14 = RC14 x 6,20 m (-)

RC14 = 47 53 tm / 6 20 m = 7 67 tRC14 47,53 tm / 6,20 m 7,67 t

RC14 = 7,67 t

C12Qe= 12,675

7,00 m

Q = 1,694 tC12

C14

t

RH C12 C14

RC14 = 7,67 t RV C12

RH C12

La reacción de vínculo en C12, al ser un apoyo fijo o de segunda especie, tiene 2 componentes RVC12 (Vertical), y RHC12(horizontal)

Para hallar la componente vertical (RVC12), utilizamos la propiedad que establece que la suma de las proyecciones horizontales de todas las fuerzas actuantes, incluso las reacciones de vínculo, es igual a cero

- RVC12 + Qe - RC14 = 0

- RVC12 + 12,675 – 7,67 = 0 RVC12 =12,675 – 7,67 = 5,01 t, , , , ,

C12Qe= 12,675 t

Q = 1,694 tC12

C14RH C12 = 0 C14

RC14 = 7 67 tRV C12 = 5 01 t

RH C12 0

RC14 = 7,67 t RV C12 = 5,01 t

La única fuerza horizontal que existe es la reacción de vínculo horizontal RHC12 que para que exista equilibrio debe ser igual a 0RHC12, que para que exista equilibrio debe ser igual a 0

RHC12 = 0

Ejercicio N° 2

Q = 1,694 tQ

Tensor = 4 t

Q = 1,694 tTensor = 4 t

Esquema Estructural6,20 m 1,30 mC12 C14

Q = 1,69 t Qe= 12,675 t

7,50 m

3,75 m 3,75 m

C14

Tensor = 4 tRH C12

6,20 m 1,30 mC14

RC14RC 12

RV C12

Resolución gráfica

1) Sumamos vectorialmente las 2 fuerzas exteriores, Qe y el Tensor, obteniendo la resultante R

2) Averiguamos cual es la dirección de la reacción RC12

3) Descomponemos la resultante R en las direcciones de las reacciones RC12 y RC 14RC12 y RC 14

Q = 1,69 t Qe= 12,675 t

7,50 m

3,75 m 3,75 m

C14

Tensor = 4 tRH C12

6,20 m 1,30 mC14

RC14RC 12

RV C12

Resolución gráfica

1) Sumamos vectorialmente las 2 fuerzas exteriores, Qe y el Tensor, obteniendo la resultante R

2) Averiguamos cual es la dirección de la reacción RC12

3) Descomponemos la resultante R en las direcciones de las reacciones RC12 y RC 14RC12 y RC 14

Dibujamos el ejercicio utilizando escala de longitudes y fuerzas

•Edificio ChryslerEdificio Chrysler•1930

•William Van Allen

•77 niveles77 niveles

•317m de altura

•Empire State Building

1931•1931

•William Lamb

•102 Niveles

443m de alt a•443m de altura

•Citicorp Center•Citicorp Center

•1978

H h St bbi & A i d•Hugh Stubbins & Asociados

•59 niveles

•279 m de altura

•Hancock Center

•1 969•1.969

•Bruce Graham (SOM)

443 t d lt•443 metros de altura

•Banco de Hong Kong

•19851985

•Norman Foster

•41 Niveles•41 Niveles

•179m de altura

•Banco de China

1990•1990

•I. M. Pey

•72 Niveles

•367m de altura

Muchas Gracias