DISEÑO DE LOSA ALIGERADA.pdf

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<ul><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>1 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO </p><p>FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, DE SISTEMAS Y </p><p>ARQUITECTURA </p><p>ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL </p><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 </p><p>CLCULO DE ACERO </p><p>AUTOR: JOS LUIS REQUE QUESQUN </p><p>CICLO: DECIMO CICLO </p><p>CIUDAD ETEN CHICLAYO PERU ENERO DEL 2012 </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>2 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>DISEO DE LOSAS ALIGERADAS EN SAP2000 </p><p>CALCULO DE ACERO </p><p>Como parte de este instructivo y dependiendo del lugar donde se ejecute la edificacin, se </p><p>establecern consideraciones para el diseo de losa aligerada de acuerdo a normativas del lugar; En </p><p>el caso nuestro que es PER, se establecen consideraciones de acuerdo a la norma E-060. </p><p>1. CONSIDERACIONES DE LA NORMA E-060 PARA LOSAS ALIGERADAS </p><p>a) Las losas aligeradas estn compuestas de una combinacin monoltica de viguetas espaciadas </p><p>en una direccin y una losa en la parte superior. </p><p>b) El ancho de vigueta ser como mnimo 10 cm. </p><p>c) El espaciamiento libre entre viguetas ser como mximo 75 cm. </p><p>d) Las losas aligeradas que no cumplan con estas limitaciones sern tratadas como losas </p><p>macizas. </p><p>e) El espesor de la losa no debe ser menor de 5 cm. </p><p>f) La losa debe llevar refuerzo perpendicular a las viguetas pero no menor que el refuerzo fijado </p><p>por contraccin o temperatura. </p><p>g) El refuerzo se determina considerando una seccin T, de ancho de ala b = 0.40 m. y </p><p>ancho de alma = 0.10 m. </p><p>2. PASOS PREVIOS PARA EL DISEO </p><p>El clculo de acero para Losas Aligeradas es similar al clculo de acero para vigas; A </p><p>continuacin se DISEAR EL ACERO CON SAP2000 para los tipos de aligerados </p><p>previamente definidos que se muestran ms adelante. </p><p>DETALLE ALIGERADO: H = 0.20m </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>3 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>Como primer paso para el diseo de LOSA ALIGERADA se tiene que definir el sentido de la </p><p>misma, siempre se debe llevar a cabo de tal manera que las viguetas queden con una luz libre </p><p>menor respecto a si escogiramos el otro sentido. </p><p>Se busca que la luz libre de las viguetas sea la menor por dos razones: </p><p>1. Controlar las deflexiones en el centro. </p><p>2. Economizar disminuyendo los momentos y con ello el acero. </p><p>Cabe resaltar que pueden combinarse dos sentidos de aligerado en un mismo piso, quiere decir </p><p>que un pao puede ser diseado con viguetas en un sentido y otro pao del mismo piso puede </p><p>tener viguetas en otro sentido. </p><p>Una vez definido el sentido del aligerado aparecen las VIGAS PRINCIPALES que son en las </p><p>que se apoyan las viguetas, Las VIGAS SECUNDARIAS que en conjunto con las vigas </p><p>principales sirven de amarre a todos los paos de un mismo piso para formar el DIAFRAGMA </p><p>RGIDO. </p><p>VIGA SECUNDARIA</p><p>VIG</p><p>A P</p><p>RIN</p><p>CIP</p><p>AL</p><p>Sentido del Aligerado</p><p>VIGA SECUNDARIA</p><p>VIG</p><p>A P</p><p>RIN</p><p>CIP</p><p>AL</p><p>Luz menor</p><p>Luz m</p><p>ayor</p><p>Los TIPOS DE ALIGERADOS para nuestro ejemplo se muestran en la pgina siguiente y son: </p><p>A, B, C, D. E. F y G. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>4 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>0,7</p><p>00</p><p>,80</p><p>2,2</p><p>00</p><p>,25</p><p>4,00 0,25 2,50 0,25</p><p>0,2</p><p>53</p><p>,12</p><p>0,2</p><p>5</p><p>3,50 0,25</p><p>2,6</p><p>50</p><p>,25</p><p>2,2</p><p>00</p><p>,25</p><p>3,1</p><p>20</p><p>,25</p><p>2,6</p><p>50</p><p>,15</p><p>2,6</p><p>50</p><p>,15</p><p>0,25 0,25</p><p>ALIGERADO - PRIMER PISO</p><p>6</p><p>5</p><p>A B C D</p><p>2,4</p><p>52</p><p>,90</p><p>3,1</p><p>51</p><p>,63</p><p>2,7</p><p>88</p><p>7</p><p>4</p><p>2</p><p>3</p><p>1</p><p>20</p><p>,00</p><p>3,3</p><p>73</p><p>,73</p><p>3,4</p><p>8</p><p>2,7</p><p>83</p><p>,37</p><p>3,7</p><p>32</p><p>,45</p><p>2,9</p><p>03</p><p>,15</p><p>1,6</p><p>3</p><p>6</p><p>5</p><p>8</p><p>7</p><p>4</p><p>2</p><p>3</p><p>1</p><p>20</p><p>,00</p><p>0,8</p><p>03</p><p>,48</p><p>0,2</p><p>5</p><p>4,38 2,25 4,38</p><p>11,00</p><p>A B C D</p><p>0,25</p><p>VP-101(.25X.35)</p><p>4,00 2,25 0,25 4,00</p><p>4,25 2,38 4,38</p><p>11,00</p><p>0,2</p><p>52</p><p>,65</p><p>0,2</p><p>52</p><p>,90</p><p>0,2</p><p>5</p><p>0,2</p><p>52</p><p>,90</p><p>0,2</p><p>50</p><p>,70</p><p>VP-102(.25X.35)</p><p>VP-103(.25X.35)</p><p>VP-104(.25X.35)</p><p>VP-105(.25X.35)</p><p>VP-106(.25X.35)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VACIO</p><p>VACIO</p><p>VP-101(.25X.35) VP-101(.25X.35)</p><p>VP-102(.25X.35) VP-102(.25X.35)</p><p>VP-103(.25X.35)</p><p>VP-104(.25X.35)</p><p>VP-105(.25X.35)</p><p>VP-106(.25X.35)</p><p>VP-103(.25X.35)</p><p>VP-104(.25X.35)</p><p>VP-105(.25X.35)</p><p>VP-106(.25X.35)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>VS</p><p>-10</p><p>1(.</p><p>25</p><p>X.3</p><p>0)</p><p>CAJA DE ESCALERA 01</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>C</p><p>E</p><p>F</p><p>G</p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>5 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>DATOS PARA EL SAP2000: </p><p>1. MATERIALES: </p><p>Concreto fc = 210 Kg/cm2 Acero: fy = 4200 Kg/cm2</p><p>2. SECCION DE LOSA ALIGERADA (2.5 VIGUETAS) </p><p>Asignamos una seccin T de ancho de ala 1.00 m y dems dimensiones que se muestran: </p><p>Se toma un ancho de alma 0.10 m. (Vigueta), y un ancho de ala de 0.40 m. </p><p>La altura h de la seccin T obedece a un PREDIMENSIONADO (h = Luz libre/25); Se debe </p><p>tener en cuenta que slo se tienen ladrillos de 12, 15, 20, 25 y 30 cm. y siendo la losa no </p><p>menor a 5 cm; Entonces solo existirn losas aligeradas de 17, 20, 25, 30 y 35 cm. </p><p>3. METRADO DE CARGAS </p><p>3.1. CARGA MUERTA: </p><p>En el metrado de carga muerta no se incluye el peso propio de las viguetas ni de la losa de </p><p>5 cm. debido a que el Programa SAP2000 tiene definido por defecto el PATRON DE </p><p>CARGAS: DEAD (Muerta) que calcula de manera automtica el PESO PROPIO de los </p><p>elementos estructurales a los que se les ha asignado una SECCIN previamente definida. </p><p> P. Losa Aligerada (h = 20 cm.): El peso de losa aligerada de 20 cm de espesor es de </p><p>aproximadamente 300 Kg/m2, como el programa calcula el peso de los 10 cm de </p><p>vigueta y 5 cm de losa, queda por considerar el peso del ladrillo que es de 80 Kg/m2. </p><p> Peso Muerto: El peso muerto en losas aligeradas est conformada por el peso del falso </p><p>Piso (5cm) + Acabados (0.5 cm) + Peso de cielo raso (2cm) = 0.075 m. </p><p>CARGA MUERTA </p><p>P. Losa Aligerada (h=20 cm) 80 Kg/m </p><p>Peso Muerto 150 Kg/m </p><p>P. Tabiquera Equivalente 100 Kg/m </p><p>Carga Muerta (Cm) 330 Kg/m </p><p>En 0.40 m de Alma 330*0.40 = 132 Kg/m </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>6 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>Peso especifico del Concreto Simple: 2000 Kg/m3. </p><p>Peso muerto = 0.075 m. * 2000 Kg/m3 = 150 Kg/m</p><p>2. </p><p> Peso de Tabiquera Equivalente: lo obtenemos de la siguiente manera: </p><p> = Lm . em . hm.Pem</p><p>Area Libre </p><p>Lm: Longitud de Muros. </p><p>em : Espesor de Muros. </p><p>hm : Altura de Muros. </p><p>Pem: P. Esp. de muro de albailera. </p><p>3.2. CARGA VIVA: </p><p>La carga viva depender del uso que se le asigne a la losa aligerada, pudiendo ser por </p><p>ejemplo Vivienda, Oficinas u otros. Para el caso de azotea se considera 100 Kg/m2. </p><p>En nuestro ejemplo el uso es vivienda que por norma Cargas E-020 la sobrecarga es 200 </p><p>Kg/m2. Las mayoracin de cargas lo haremos en el SAP2000. </p><p>3.3. CARGA EN VOLADO: </p><p>El metrado de cargas en los volados para el caso de los muros (2.60 m) o parapetos </p><p>(1.00 m) se modelar como una carga puntual en el extremo donde se ubica el muro o </p><p>parapeto. El peso especfico del muro de albailera que es 1800 Kg/m3. </p><p>CARGA VIVA </p><p> Sobrecarga (S/C) 200 Kg/m </p><p>Carga Viva (Cv) 200 Kg/m </p><p>En 0.40 m de Alma 200*0.40 = 80 Kg/m </p><p>MURO EN VOLADOS 2.60 m </p><p>Espesor de muro 0.150 m </p><p>Altura de Muro 2.600 m </p><p>Ancho 0.40 m </p><p>Pm = 280.80 Kg </p><p>PARAPETO EN VOLADOS 1.00 m </p><p>Espesor de muro 0.150 m </p><p>Altura de Muro 1.00 m </p><p>Ancho 0.40 m </p><p>Pm = 108.00 Kg </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>7 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>DISEO DE LOSAS ALIGERADAS EN SAP2000 </p><p>CALCULO DE ACERO </p><p>A continuacin se muestran los pasos a seguir para modelar y disear en el programa SAP2000 V14 </p><p>el TIPO DE ALIGERADO C siendo estos pasos los mismos para llevar a cabo el resto de </p><p>aligerados. </p><p>El procedimiento que se describe a continuacin es similar tanto para SAP2000 Versin 12 como </p><p>para el SAP2000 Versin 14. </p><p>1. PASO 1: ABRIR EL PROGRAMA SAP2000 </p><p> Ejecutamos el programa SAP2000 Versin 14, desde el acceso directo que se encuentra en el </p><p>escritorio. </p><p> El programa se ejecutar y antes de mostrar el entorno del programa, aparecer un cuadro de </p><p>dialogo Tip of the day (Consejo del da), el que muestra algunas actualizaciones y </p><p>recomendaciones para el programa y el uso de sus comandos. </p><p> Next Tip: Siguiente Consejo </p><p> Previous Tip: Consejo Anterior </p><p> Picamos en OK y Tendremos el entorno SAP2000 14 para empezar a modelar nuestra </p><p>estructura. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>8 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>2. PASO 2: DEFINIR UNIDADES </p><p> Seleccione las unidades en las que desea trabajar. Esta opcin se encuentra en la parte inferior </p><p>derecha de la pantalla principal de SAP2000 V14, como se muestra a continuacin. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>9 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>3. PASO 3: SELECCIN DEL MODELO </p><p> Del men principal (parte superior), abriendo la opcin de File &gt; seleccione New Model. </p><p>Esta accin lo llevar a la ventana de New Model que se muestra a continuacin. </p><p> Seleccione la plantilla Beam, que es la que se muestra acontinuacion. </p><p> Esto lo conducir a la siguiente ventana o pantalla. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>10 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p> Se deben llenar las casillas de acuerdo con las caracteristicas del Aligerado. </p><p>o Number of Spans (Numero de Tramos): 6 </p><p>o Span Length (Longitud de Tramo): Se deja cual esta. </p><p> Las opciones que se presentan en Section Properties nos permiten definir las secciones de </p><p>los elementos estructurales que utilizaremos mas adelante. Debido a que existen opciones en </p><p>el Menu de herramientas (Define/ Section Properties/ Frame Sections) que son </p><p>exclusivamente para la definicion de secciones, es que se ignora por ahora esa parte. </p><p>NOTA: Asegrese que la opcin de Restraints est seleccionada. De otra manera, la estructura </p><p>tendr las juntas libres (sin apoyos). </p><p> Chequee la opcin Use Custom Grid Spacing and Locate Origin y haga clic en el botn </p><p>Edit Grid, lo que lo llevar a la siguiente ventana: </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>11 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p> Digite los valores correspondientes para ubicar los ejes en funcin de las longitudes de los </p><p>tramos. </p><p> Cabe resaltar que podemos utilizar las celdas de esta ventana como si fuesen celdas de excel, </p><p>quiere decir que si realizamos una operacin aritmetica dentro de la celda, este al presionar </p><p>enter muestra el resultado. Si le colocamos por ejemplo: 3.37+3.73 y Enter, se obtendra el </p><p>resultado 7.1 </p><p> Si se ingresaron los datos en forma alternada sin seguir un orden creciente o decreciente, solo </p><p>hacer clic en Reorder Ordinates y todas los valores se ordenan. </p><p> La opcion Bubble Size es el tamao de las burbujas que representan los Ejes. </p><p> Presione Ok dos veces. Esto lo conducir a la pantalla principal de SAP2000, la cual tiene </p><p>por omisin dos ventanas principales: una en tres dimensiones y la otra en el plano XZ. </p><p> Para formar el volado tenemos que LIBERAR el apoyo que se encuentra en el EJE 7, dejarlo </p><p>sin ningun tipo de restriccin como se ver en el paso siguiente. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>12 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>4. PASO 4: DEFINICION DE LAS CONDICIONES DE APOYOS PARA EL </p><p>VOLADO Y EXTREMO DEL ALIGERADO. </p><p>VOLADO </p><p> Seleccione la junta a cambiar su condicin </p><p>(Eje 7) </p><p> Luego Seleccione en el men principal </p><p>Assign/ Joints/ Restraints o presione el icono </p><p> que se encuentra en la parte superior de la </p><p>pantalla principal. Ambas acciones lo </p><p>conducirn a la pantalla que se muestra a la </p><p>derecha. </p><p> Seleccionar la siguiente opcion: Junta </p><p>libre de soporte. </p><p>EXTREMO </p><p> El apoyo simple que se encuentra en el extremo del aligerado, debe tener restriccion de </p><p>giro para las direcciones de 1 y 3 (x y z) mas no para y (2), por lo tanto sleccionamos el </p><p>apoyo y le damos las siguientes condiciones en Assign/ Joints/ Restraints </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>13 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>5. PASO 5: DEFINICION DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES </p><p> Seleccione Define del men </p><p>principal, de la lista que se presenta </p><p>escoja la opcin de Materials como </p><p>se muestra en la figura a </p><p>continuacin: </p><p> Esto lo conducir a la pantalla que se </p><p>muestra a continuacin: </p><p>DEFINIENDO EL MATERIAL: </p><p>Concreto210 </p><p>Seleccione el botn de Add New </p><p>Material Quick para adicionar un </p><p>nuevo material, el cual lo conducir a </p><p>la pantalla de Quick Material </p><p>Property Definition que se muestra: </p><p> Seleccione Concrete en Material </p><p>Type y fc 3000psi (210 Kg/cm2 </p><p>aprox.) en Specification y presione el </p><p>botn Ok. </p><p> Luego de la ventana Define </p><p>Materials seleccione el material </p><p>3000psi y haga clic en el botn </p><p>Modify/Show Material lo que lo </p><p>llevar a la siguiente ventana: </p><p> Ingrese un nombre para identificar el </p><p>material (por ejemplo: Concreto210) </p><p>en la caja de texto de Material </p><p>Name. </p><p> Cambie los valores a los </p><p>especificados en la descripcin del </p><p>problema. Seleccione OK dos veces. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>14 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN </p><p>DEFINIENDO EL MATERIAL: Acero 4200 </p><p> Seleccione el botn de Add New Material Quick para adicionar un nuevo material de </p><p>los disponibles segn las Especificaciones, el cual lo conducir a la pantalla de Quick </p><p>Material Property Definition que se muestra: </p><p> Seleccione Rebar en Material Type y </p><p>ASTM A615 Grade 60 (fy =4200 </p><p>Kg/cm2 aprox.) en Specification y </p><p>presione el botn Ok. Luego de la </p><p>ventana Define Materials seleccione el </p><p>material A615 Grade 60 y haga clic en </p><p>el botn Modify/Show Material lo </p><p>que lo llevar a la siguiente ventana: </p><p> Ingrese un nombre para identificar el </p><p>material (por ejemplo: Acero4200) en </p><p>la caja de texto de Material Name. </p><p> Cambie los valores a los especificados </p><p>en la descripcin del problema. </p><p>Seleccione OK dos veces. </p><p>6. PASO 6: DEFINICIN DE LA SECCION DE VIGUETA </p><p> Para definir las secciones de los elementos, seleccione Define en el men principal y </p><p>luego la opcin Section Properties/ Frame Sections. </p></li><li><p>DISEO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 CALCULO DE ACERO 2012 </p><p>15 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN...</p></li></ul>