MEMORIA DE CALCULO CASA HABITACION, Guías, Proyectos, Investigaciones de Arquitectura

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CASA HABITACIÓN

Emmanuel Salvador Salazar Baeza

CASA HABITACIÓN

MEMORIA DE CÁLCULO

OBRA: CASA HABITACIÓN.

PROPIETARIO: SALVADOR SALAZAR RODRIGUEZ

UBICACIÓN: FRACCIONAMIENTO INSURGENTES CALLE NARCISO MARIA LORETO 56

DESCRIPCIÓN DE ESTRUCTURA Y CALIDAD DE MATERIALES:

Número de niveles: 1

Tipo de edificio: A

Altura del edificio (h) 2.95 m

Dimensión menor en su base (d) 14.20 m

Dimensión mayor en su base (D) 19.00 m

Relación lado mayor/lado menor < 2 1.

Forma geométrica de la planta: Irregular

AGREGADOS: El tamaño máximo del agregado grueso o grava será a la tercera parte del peralte de una losa maciza o

del espesor de la capa de compresión en una losa prefabricada.

AGUA: Se deberá cuidar el contenido cloruros y sulfatos en el agua que se utilice para la fabricación de morteros y

concretos, además de evitar el contenido de materia orgánica o altos contenidos de sólidos disueltos, ya que

comúnmente se clora el agua del sistema de suministro.

CASA HABITACIÓN

CIMENTACIÓN

Esta se diseñó de acuerdo a los resultados proporcionados por el estudio de mecánica de suelos, así como del análisis

del proyecto y de la estructura. Por lo tanto:

Tipo de cimentación: Mamposteria y zapatas de concreto armado.

Profundida de desplante: Especificado en el plano de cimentación.

Acero de refuerzo: Malla 66 44 fy = 5000 kg/ cm‐común.

y varillas fy = 4200 kg/ cm

Tipo de suelo: I

Capacidad de carga admisible del terreno:

10 ton/m

Recubrimiento mínimo de concreto expuesto al suelo: 4.00 cm

DISEÑO ESTRUCTURAL

Método de diseño: por resistencia y fuerzas gravitacionales.

Resistencia del diseño: Son las resistencias nominales calculadas mediante la teoría general de la resistencia de

materiales y de diseño plástico del concreto. Por lo que las resistencias de diseño serán iguales o mayores a los efectos.

ANÁLISIS DE CARGAS:

CARGAS DE SERVICIO:

Cargas especificadas por el reglamento general de construcciones sin ser afectada por factores. Atendiendo a las

recomendaciones especificadas por el reglamento para las construcciones del D.D.F. (2004), reglamento de

construcciones A.C.I. (2008) y reglamento de construcciones para la Ciudad de Puebla (2004).

Las cargas serán las siguientes:

CARGAS MUERTAS: Son las cargas permanentes debido al peso propio de los materiales.

CARGAS VIVAS: Son las cargas gravitacionales que obran en una construcción y que no tienen carácter permanente.

CARGAS ACCIDENTALES: O bien carga viva instantánea, la cual se considerará para el diseño sísmico de la estructura y

será menor que la carga viva gravitacional.

CASA HABITACIÓN

ANÁLISIS DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Todos los elementos estructurales sean muros, columnas, trabes, losas y cimientos deberán dimensionarse de tal forma

que cumplan con las necesidades del proyecto apegadas al criterio del diseño, pero principalmente sometidos a la

combinación más crítica de cargas y bajo todos los estados posibles de esfuerzos ( flexión, carga axial. cortante,

torsionante, etc ). Por lo cual, fueron analizados de acuerdo a la teoría general actual de la resistencia de materiales,

proporcionándonos este criterio un margen de seguridad en la estructura.

Ya que para determinar la resistencia requerida a flexión por cargas muertas y vivas se partió de:

Mu = 1.4 Md + 1.7 Ml Donde;

Md = momento por carga muerta

Ml = momento por carga viva

Mientras que la resistencia de diseño se determinó multiplicando la resistencia nominal por el factor correspondiente de

reducción de resistencia. Es conveniente aclarar que suelen ocurrir sobrecargas en los elementos estructurales, así como

variaciones en los materiales lo que repercutirá en la estructura.

Las magnitudes de las cargas pueden variar de las ya supuestas como consecuencia del volumen de los elementos

principalmente. Las cargas vivas varian considerablemente con el tiempo y de un edificio a otro, de manera que se

recomienda un control de calidad adecuado a los materiales que intervienen en la estructura para que el diseño de la

misma trabaje de acuerdo al proyecto realizado.

ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA Y DE DISEÑO SÍSMICO.

Los elementos resistentes a cargas laterales serán columnas ligados por trabes.

ARTICULO 355. ELECCIÓN DEL TIPO DE ANALISIS

I. Análisis estático y dinámico. Todo estructura podrá analizarse mediante un método dinámico según se establece este

reglamento (Puebla 2004). Las estructuras que no pasen de 60m de alto podrán analizarse, como alternativa, mediante

el método estático.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Y RESUMEN NUMÉRICO.

El presente resumen analítico es el procedimiento empleado en la solución del proyecto estructural del prototipo en

cuestión fundamentado en:

ESPECIFICACIONES N.T.C. D.F. (2004)

REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DE PUEBLA (2004)

Así como el criterio estructural que norma el análisis de la estructura.

MATERIALES.

Se consideran las siguientes fatigas en los materiales teniendo en cuenta la función arquitectónica en vigor.

CASA HABITACIÓN

MORTEROS (para asentar tabique)

Tipo: III

Proporción (cemento ‐común. cal, arena) 1:1/2:

f * b resistencia nominal en compresión: fs* = 40 kg/ cm

Concreto para castillos: f ‘c = 150 kg/ cm

LOSAS

TIPO:

Peralte de nervio de temperatura:

Peralte de bovedilla:

Peralte total de losa:

Acero de refuerzo en losa:

Prefabricada de vigueta y bovedilla “tipo vicom”.

20 cm

16 cm.

20 cm.

fy = 4200 kg/ cm

CONSTANTES PARA EL DISEÑO POR RESISTENCIA.

f*c = 0.80 f ´c = 160.00 kg/ cm

f ´c = 0.85 f*c = 136.00 kg/ cm

Refuerzo longitudinal:

As.min = ( 0.7 f ´c/fy bd )

As = pbd

p.min = 14/fy

p.máx = 0.75 pb

pb = 0.85 B l ( f ´c/fy 6115 /6115 + fy ) ( porcentaje para refuerzo a la tensión )

As = 14 bd/ fy

As = 0.76 pbx ( bd )

A´s = As ( en el centro del claro/4, continuo)

En los extremos Mu ( + ) < 0.5 Mu ( ‐común.)

Refuerzo transversal

Separación de los anillos: Primer anillo a 5 cms.

CASA HABITACIÓN

Conforme a las NTC DF 2004.

Longitud de desarrollo

Ver planos estructurales.

ANÁLISIS SÍSMICO

En la consideración que hace la clasificación el reglamento de construcciones para la Ciudad de Puebla con fecha 2004

publicado en el periodico oficial y de los antecedentes sísmicos de ésta región se determinó para el análisis del edificio

los siguientes grupos:

Por su uso: construción Grupo A

23 de diciembre de 2008

Arq. José Victor Meneses Campos

Ced. Prof. 0000000

D.R.O. 000/

Arq. José Victor Meneses Campos

Propietario

CASA HABITACIÓN

CASA HABITACIÓN

ARQ. JOSÉ VICTOR MENESES CAMPOS

Tablas de pesos de materiales y cargas

LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA DE 20 CM

AZOTEA PLANA

GRANITO

MORTERO 32

IMPERMEABILIZANTE 10

ENTORTADO 42

RELLENO LIGERO 125

LOSA 260

YESO 30

REGLAMENTO 40

CARGA MUERTA ∑ 577

FACTOR DE CARGA 1.

CARGA MUERTA FACTORIZADA 807.

CARGA GRAVITACIONAL Wm 100

Wm PARA VIVIENDA ↑

FACTOR DE CARGA 1.

CARGA VIVA FACTORIZADA 170

CARGA PARA DISEÑO W 977.

(CM* 1.4) + (CV *1.7) KG/M

CASA HABITACIÓN

Bajada de Cargas – Trabes o vigas

BAJADA DE CARGAS TRABES

NOTA: DE LA PROPUESTA ESTRUCTURAL SE ELIGE LA COMBINACION DE TRABES CON MAS CARGA Y CON MAYOR LONGITUD

T 1‐común. L= 2.675 T 2‐común. L= 2.7 CURVA T 3‐común. L= 3.

MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M

PRETIL 0.50 459.20 229.60 PRETIL 0.00 459.20 0.00 PRETIL 0.00 459.20 0.

LOSA AZOTEA 0.35 977.80 342.23 LOSA AZOTEA 0.00 977.80 0.00 LOSA AZOTEA 977.80 0.

MURO P.A. 2.40 459.20 1102.08 MURO P.A. 2.40 459.20 1102.08 MURO P.A. 0.00 459.20 0.

LOSA ENTREPISO 0.00 885.40 0.00 LOSA ENTREPISO 1.75 885.40 1549.45 LOSA ENTREPISO 2.08 885.40 1837.

MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.

CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.

CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.

UNIDAD KG/M? W= 1673.91 UNIDAD KG/M? W= 2651.53 UNIDAD KG/M? W= 1837.

T 4‐común. L= 3.25 C/PUNTUAL T 5‐común. L= 4.08 T 6‐común. L= 4.35 C/PUNTUAL

MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M

PRETIL 0.00 459.20 0.00 PRETIL 0.00 459.20 0.00 PRETIL 0.00 459.20 0.

LOSA AZOTEA 2.88 977.80 2811.18 LOSA AZOTEA 0.00 977.80 0.00 LOSA AZOTEA 3.73 977.80 3642.

MURO P.A. 0.00 459.20 0.00 MURO P.A. 2.40 459.20 1102.08 MURO P.A. 2.40 459.20 1102.

LOSA ENTREPISO 0.00 885.40 0.00 LOSA ENTREPISO 2.58 885.40 2279.91 LOSA ENTREPISO 3.77 885.40 3333.

MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.

CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.

CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.

UNIDAD KG/M? W= 2811.18 UNIDAD KG/M? W= 3381.99 UNIDAD KG/M? W= 8077.

T 7‐común. L= 4.50 T 8‐común. L= 3.36 T 9‐común. L= 5.15 QUEBRADA

MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M MEDIDA KG KG/M

PRETIL 0.50 459.20 229.60 PRETIL 0.50 459.20 229.60 PRETIL 0.00 459.20 0.

LOSA AZOTEA 0.35 977.80 342.23 LOSA AZOTEA 2.25 977.80 2200.05 LOSA AZOTEA 0.00 977.80 0.

MURO P.A. 2.40 459.20 1102.08 MURO P.A. 2.40 459.20 1102.08 MURO P.A. 1.00 459.20 459.

LOSA ENTREPISO 0.70 885.40 619.78 LOSA ENTREPISO 2.25 885.40 1992.15 LOSA ENTREPISO 2.25 885.40 1992.

MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.00 MURO P.B. 0.00 459.20 0.

CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.00 CADENA 0.00 2400.00 0.

CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.00 CIMIENTO 0.00 3626.00 0.

UNIDAD KG/M? W= 2293.69 UNIDAD KG/M? W= 5523.88 UNIDAD KG/M? W= 2451.

CASA HABITACIÓN

Cálculo de trabes o vigas

T 1

CALCULO DE UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA

VERSION 1.10 18/10/2008 CON CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA

CONFORME A LAS NTC-DF, MÉXICO

AUTOR: ARQ. JOSE VICTOR MENESES CAMPOS jovimeca@hotmail.com LAS CELDAS AMARILLAS SON LAS QUE SE LLENAN CONDATOS

DATOS

NOMBRE DE LA VIGA? T-

? este es el nombre que lleva en el plano

recubrimiento?

d = 27 cm? es el valor de h - r

r = 3

cm? recubrimiento del acero a tension

altura de la viga? peralte "h" = 30 cm? se recomienda el 10% del largo de la viga L

ancho de la viga? b = 12 cm? se recomienda la mitad de h

Largo de la viga? Long = m 2.

carga uniforme w? W = kg.m 1,673.

resistencia del concreto? F'c = 250. 00 kg/cm2 1? Escogiste la opcion? 200 kg/cm

20 0

25 0

FY = 4,200.00 kg/cm2? resistencia del acero

cuantia por temperatura = 0.003? 0.002 si la viga no esta a la intemperie

? 0.003 si la viga esta a la intemperie

FACTOR DE REDUCCION A FLEXION Fr = 0.

F. DE REDUCCION A CORTANTE Fr = 0.

calculo de constantes

f * c = 160.00 kg/cm2 f*c=0.80 F'c

f " c = 136.00 kg/cm2 f"c=0.85 f * c

LA CARGA MUERTA INCLUYE EL PESO PROPIO DE LA VIGA

CALCULO DEL PESO DE LA VIGA DE CONCRETO

b = 12.00 m

h = 30.00 m

? peso propio de la viga b x h x 2400 = 86.40 kg/m

Wu = 1,760.31 kg/m? carga W + el peso propio de la viga

CALCULO DEL MOMENTO MAXIMO

M max = 1,574.51 kg-m Mmax=(w x Long x Long) / 8

CALCULO DEL PORCENTAJE BALANCEADO DE ACERO

pb = 0.0152 pb=(f"c / Fy) x (4800 / (6000 + Fy)

pmax = 0.01143 pmax=0.75xpb? 75% del pb

pmin = 0.00264 pmin=(0.7 x raiz f ' c) / Fy

CASA HABITACIÓN

CALCULO DEL ACERO POR TEMPERATURA

Este acero se encuentro en el lecho superior

Si la viga se encuentra expuesta a la intenperie se usara 0.

Si la viga se encuentra protegida de la intemperie se usara 0.

cuantia = 0.

A's = 0.97 cm As=bxdxc uantia

v arillas numero

2 3 = 1.43 cm

-

= - cm

?= 1.43 cm

Si el peralte rebasa los 75 cm, se colocara en medio de este,

acero por temperatura para evitar agrietamiento en la viga

CALCULO DE LOS ESTRIBOS

Los estribos absorben las fuerzas cortantes generadas al interior de la viga

calculo de la fuerza cortante de la viga simplemente apoyada

Vu = 2,354.41 kg Fuerza cortante Vu=(WuxLong)/

calculo de la fuerza cortante que toma el concreto en la viga

si p? 0.

Vcr = 1,088.36 kg

cálculo de la separacion de estribos

Ae = 1.43 cm? Area de la varilla que usaremos como estribo x 2 ramas

Fy estribo = 4,200.00 kg/cm? Resistencia de esa varilla. Alambrón=2300; varilla=

S1 = 102.12 cm

S2 = 268.65 cm

S3 = - 425.90 cm NOTA: El Vu se convierte en el Pu, que es la carga con que se

S4 = - 118.79 cm S=(FrxAexFexd)/(Vu-Vcr) calculan las columnas

CONCLUSIONES QUE SE DIBUJARAN EN EL PLANO

NOMBRE DE LA VIGA = T-

peralte h = 30.00 cm

base b = 12.00 cm

recubrimiento r = 3.00 cm

Longitud de viga = 2.68 m

numero de piezas numero de varilla

Varillas de lecho inferior = 3 # 3

numero de piezas numero de varilla

Varilla de lecho superior = 2 # 3

Estribos del numero = alambron

Separación de estribos = 102 cm separación en los extremos de la viga

CASA HABITACIÓN

T 2

CALCULO DE UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA

VERSION 1.10 18/10/2008 CON CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA

CONFORME A LAS NTC-DF, MÉXICO

AUTOR: ARQ. JOSE VICTOR MENESES CAMPOS jovimeca@hotmail.com LAS CELDAS AMARILLAS SON LAS QUE SE LLENAN CONDATOS

DATOS

NOMBRE DE LA VIGA? T-2? este es el nombre que lleva en el plano

recubrimiento?

d = 27 cm? es el valor de h - r

r = 3 cm? recubrimiento del acero a tension

altura de la viga? peralte "h" = 30 cm? se recomienda el 10% del largo de la viga L

ancho de la viga?

b =

cm? se recomienda la mitad de h

Largo de la viga? Long = 2.70 m

carga uniforme w? W = 2,651.53 kg.m

resistencia del concreto? F'c = 250. 00 kg/cm2 1? Escogiste la opcion? 200 kg/cm

20 0

25 0

FY = 4,200.00 kg/cm2? resistencia del acero

cuantia por temperatura = 0.003? 0.002 si la viga no esta a la intemperie

? 0.003 si la viga esta a la intemperie

FACTOR DE REDUCCION A FLEXION Fr = 0.

F. DE REDUCCION A CORTANTE Fr = 0.

calculo de constantes

f * c = 160.00 kg/cm2 f*c=0.80 F'c

f " c = 136.00 kg/cm2 f"c=0.85 f * c

LA CARGA MUERTA INCLUYE EL PESO PROPIO DE LA VIGA

CALCULO DEL PESO DE LA VIGA DE CONCRETO

b = 12.00 m

h = 30.00 m

b x h x 2400 = 86.40 kg/m_? peso propio de la viga_

Wu = 2,737.93 kg/m? carga W + el peso propio de la viga

CALCULO DEL MOMENTO MAXIMO

M max = 2,494.94 kg-m Mmax=(w x Long x Long) / 8

CALCULO DEL PORCENTAJE BALANCEADO DE ACERO

pb = 0.0152 pb=(f"c / Fy) x (4800 / (6000 + Fy)

pmax = 0.

pmax=0.75xpb? 75% del pb

pmin = 0.00264 pmin=(0.7 x raiz f ' c) / Fy

CASA HABITACIÓN

CALCULO DEL ACERO POR TEMPERATURA

Este acero se encuentro en el lecho superior

Si la viga se encuentra expuesta a la intenperie se usara 0.

Si la viga se encuentra protegida de la intemperie se usara 0.

cuantia = 0.

A's = 0.97 cm As=bxdxc uantia

v arillas numero

2 3 = 1.43 cm

-

= - cm

?= 1.43 cm

Si el peralte rebasa los 75 cm, se colocara en medio de este,

acero por temperatura para evitar agrietamiento en la viga

CALCULO DE LOS ESTRIBOS

Los estribos absorben las fuerzas cortantes generadas al interior de la viga

calculo de la fuerza cortante de la viga simplemente apoyada

Vu = 3,696.21 kg Fuerza cortante Vu=(WuxLong)/

calculo de la fuerza cortante que toma el concreto en la viga

si p? 0.

Vcr = 1,232.58 kg

cálculo de la separacion de estribos

Ae = 1.43 cm? Area de la varilla que usaremos como estribo x 2 ramas

Fy estribo = 4,200.00 kg/cm? Resistencia de esa varilla. Alambrón=2300; varilla=

S1 = 52.48 cm

S2 = 104.98 cm

S3 = - 254,850.73 cm NOTA: El Vu se convierte en el Pu, que es la carga con que se

S4 = - 104.89 cm S=(FrxAexFexd)/(Vu-Vcr) calculan las columnas

CONCLUSIONES QUE SE DIBUJARAN EN EL PLANO

NOMBRE DE LA VIGA = T-

peralte h = 30.00 cm

base b = 12.00 cm

recubrimiento r = 3.00 cm

Longitud de viga = 2.70 m

numero de piezas numero de varilla

Varillas de lecho inferior = 4 # 3

numero de piezas numero de varilla

Varilla de lecho superior = 2 # 3

Estribos del numero = alambron

Separación de estribos = 52 cm separación en los extremos de la viga

CASA HABITACIÓN

T 3

CALCULO DE UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA

VERSION 1.10 18/10/2008 CON CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA

CONFORME A LAS NTC-DF, MÉXICO

AUTOR: ARQ. JOSE VICTOR MENESES CAMPOS jovimeca@hotmail.com LAS CELDAS AMARILLAS SON LAS QUE SE LLENAN CONDATOS

DATOS

NOMBRE DE LA VIGA? T-3? este es el nombre que lleva en el plano

recubrimiento?

d = 32 cm? es el valor de h - r

r = 3 cm? recubrimiento del acero a tension

altura de la viga? peralte "h" = 35 cm? se recomienda el 10% del largo de la viga L

ancho de la viga?

b =

cm? se recomienda la mitad de h

Largo de la viga? Long = 3.55 m

carga uniforme w? W = 1,837.21 kg.m

resistencia del concreto? F'c = 250. 00 kg/cm2 1? Escogiste la opcion? 200 kg/cm

20 0

25 0

FY = 4,200.00 kg/cm2? resistencia del acero

cuantia por temperatura = 0.003? 0.002 si la viga no esta a la intemperie

? 0.003 si la viga esta a la intemperie

FACTOR DE REDUCCION A FLEXION Fr = 0.

F. DE REDUCCION A CORTANTE Fr = 0.

calculo de constantes

f * c = 160.00 kg/cm2 f*c=0.80 F'c

f " c = 136.00 kg/cm2 f"c=0.85 f * c

LA CARGA MUERTA INCLUYE EL PESO PROPIO DE LA VIGA

CALCULO DEL PESO DE LA VIGA DE CONCRETO

b = 12.00 m

h = 35.00 m

b x h x 2400 = 100.80 kg/m_? peso propio de la viga_

Wu = 1,938.01 kg/m? carga W + el peso propio de la viga

CALCULO DEL MOMENTO MAXIMO

M max = 3,052.97 kg-m Mmax=(w x Long x Long) / 8

CALCULO DEL PORCENTAJE BALANCEADO DE ACERO

pb = 0.0152 pb=(f"c / Fy) x (4800 / (6000 + Fy)

pmax = 0.

pmax=0.75xpb? 75% del pb

pmin = 0.00264 pmin=(0.7 x raiz f ' c) / Fy