DISEÑO Y CALCULOS DE FORJADOS UNIDIRECCIONALES 1.- PESO PROPIO El peso propio a tener en cuenta es de los elementos estructurales, los cerramientos y elementos separadores, la tabiquería, todo tipo de carpinterías, revestimientos (como pavimentos, guarnecidos, enlucidos, falsos techos), rellenos (como los de tierras) y equipo fijo. El valor característico del peso propio de los elementos constructivos, se determinará, en general, como su valor medio obtenido a partir de las dimensiones nominales y de los pesos específicos medios. En el caso de tabiques ordinarios cuyo peso por metro cuadrado no sea superior a 1,2 KN/m2 y cuya distribución en planta sea sensiblemente homogénea, su peso propio, podrá asimilarse a una carga equivalente uniformemente distribuida. Como valor de dicha carga equivalente se podrá adoptar el valor del peso por metro cuadrado de alzado multiplicado por la razón entre la superficie de tabiquería y la de la planta considerada. En el caso de tabiquería más pesada, ésta podrá asimilarse al mismo valor de carga equivalente uniforme citado más un incremento local, de valor igual al exceso de peso del tabique respecto a 1,2 kN por m 2 de alzado. En general, en viviendas bastará considerar como peso propio de la tabiquería una carga de 1,0 kN por cada m2 de superficie construida. Si se procede por medición directa del peso de la tabiquería proyectada, deberán considerarse las alteraciones y modificaciones que sean razonables en la vida del edificio. El peso de las fachadas y elementos de compartimentación pesados, tratados como acción local, se asignará como carga a aquellos elementos que inequívocamente vayan a soportarlos, teniendo en cuenta, en su caso, la posibilidad de reparto a elementos adyacentes y los efectos de arcos de descarga. En caso de continuidad con plantas inferiores, debe considerarse, del lado de la seguridad del elemento, que la totalidad de su peso gravita sobre sí mismo. El valor característico del peso propio de los equipos e instalaciones fijas, tales como calderas colectivas, transformadores, aparatos de elevación, o torres de refrigeración, debe definirse de acuerdo con los valores aportados por los suministradores. 2.Acciones variables 2.1.Sobrecarga de uso La sobrecarga de uso es el peso de todo lo que puede gravitar sobre el edificio por razón de su uso. La sobrecarga de uso debida a equipos pesados, o a la acumulación de materiales en bibliotecas, almacenes o industrias, no está recogida en los valores contemplados en este Documento Básico, debiendo determinarse de acuerdo con los valores del suministrador o las exigencias de la propiedad. 2.2.Valores de la sobrecarga 1. Por lo general, los efectos de la sobrecarga de uso pueden simularse por la aplicación de una carga distribuida uniformemente. De acuerdo con el uso que sea fundamental en cada zona del mismo, como valores característicos se adoptarán los de la Tabla 3.1. Dichos valores incluyen tanto los
efectos derivados del uso normal, personas, mobiliario, enseres, mercancías habituales, contenido de los conductos, maquinaria y en su caso vehículos, así como las derivadas de la utilización poco habitual, como acumulación de personas, o de mobiliario con ocasión de un traslado. 2. Asimismo, para comprobaciones locales de capacidad portante, debe considerase una carga concentrada actuando en cualquier punto de la zona. Dicha carga se considerará actuando simultáneamente con la sobrecarga uniformemente distribuida en las zonas de uso de tráfico y aparcamiento de vehículos ligeros, y de forma independiente y no simultánea con ella en el resto de los casos. Dicha carga concentrada se considerará aplicadas sobre el pavimento acabado en una superficie cuadrada de 200 mm en zonas uso de de tráfico y aparcamiento y de 50 mm de lado en el resto de los casos. 2.3. Reducción de sobrecargas 1.- Para el dimensionado de los elementos portantes horizontales (vigas, nervios de forjados, etc.), y de sus elementos de enlace (ménsulas, ábacos, etc.), la suma de las sobrecargas de una misma categoría de uso que actúen sobre él, puede reducirse multiplicándola por el coeficiente de la Tabla 3.2, para las categorías de uso A, B, C y D. 2.- Para el dimensionado de un elemento vertical (pilar, muro), la suma de las sobrecargas de un mismo uso que graviten sobre él, puede reducirse multiplicándola por el coeficiente de la Tabla 3.2, para las categorías de uso A, B, C y D.
Los coeficientes de reducción anteriores podrán aplicarse simultáneamente en un elemento vertical cuando las plantas situadas por encima de dicho elemento estén destinadas al mismo uso y siempre que correspondan a diferentes usuarios, lo que se hará constar en la memoria del proyecto y en las instrucciones de uso y mantenimiento. En el caso de 1 ó 2 plantas, se puede aplicar la reducción por superficie tributaria a los elementos verticales.
2.4.Reducción de sobrecargas 1.- Para el dimensionado de los elementos portantes horizontales (vigas, nervios de forjados, etc.), y de sus elementos de enlace (ménsulas, ábacos, etc.), la suma de las sobrecargas de una misma categoría de uso que actúen sobre él, puede reducirse multiplicándola por el coeficiente de la Tabla 3.2, para las categorías de uso A, B, C y D. 2.- Para el dimensionado de un elemento vertical (pilar, muro), la suma de las sobrecargas de un mismo uso que graviten sobre él, puede reducirse multiplicándola por el coeficiente de la Tabla 3.2, para las categorías de uso A, B, C y D.
Pre dimensionamiento de dirección de viguetas En este caso hemos tomado la dirección de viguetas en el sentido más corto que sería en este caso, el eje 1-1 y el eje 4-4 entre los ejes B-B y C-C.
Obtención de cargas:
Calculo de carga total Peso propio Pavimento Yeso SC. uso Total
4 Kn/m2 1 Kn/m2 1Kn/m2 2Kn/m2 8 Kn/m2
Carga por cada nervio Q=
8x7
5.6 Kn
Calculo del canto Aplicamos la NORMATIVA EHE-08
Calculando hmin del forjado
=
=> √𝟖/𝟕 =1.06
=
=> (𝟑. 𝟖𝟎/𝟔)𝟏/𝟒 =0.89
Calculando hmin: Hmin= 1.06x0.89x(380/21)= 17.07 cm Aprox= 28 cm En este caso al no existir un canto de 17.07, estimaremos un canto de 24+4 Dimensiones del forjado: Canto del forjado= bovedilla + capa de compresión -Bovedilla= 24 cm -Capa de compresión= 4cm
Calculo de momentos y cortantes:
Calculo de momentos
𝑀1 = 𝑀3 = (8 ∗
𝑀2 = (8 ∗
(3.80)2 ) ) = 10.06𝐾𝑁𝑚 11.5
(3.80)2 ) ) = 7.22𝐾𝑁𝑚 16
Momento mayorado El momento mayorado se refiere a la multiplicación del momento, calculado por un coeficiente de seguridad. De tal forma que se obtenga un valor mayor al real y que en caso de sobrecarga extra el dimensionamiento pueda soportar pese a no haberla tenido en cuenta.
Momentos mayorados: M1= 10X 1.5= 15 Kn.m M2= 1.5x 7.22 = 10.83 Kn.m
Calculo de cortantes (𝑉1 = 𝑄1 ∗ 𝐿1(𝑥%) = 8 ∗ 3.80(50%) = 15.2 𝐾𝑛 (𝑉2 = 𝑄1 ∗ 𝐿1(𝑥%) = 8 ∗ 3.80(66%) = 20.06 𝐾𝑛
RESULTADOS M1=M3
=15 Kn.m
M2
=10.83 Kn.m
V1
=15.2 Kn.m
V2
=20.06 Kn.m
20.6 Kn
20.6 Kn
15.2 Kn
15.2 Kn 20.6 Kn
20.6 Kn
Tablas de Montoya: Haremos uso de las tablas diseñadas por Montoya. Estas tablas son de gran ayuda para elegir la base de las viguetas.
Tablas de selección de aceros: Necesarias para saber cuántos redondos y de que diámetros serán los aceros requeridos 1. De la tabla de Montoya se sacará la resistencia de las toneladas de acero 2. Interpretando la tabla de selección de aceros se puede saber el diámetro de acero y en qué cantidad se debe de usar.
Tabla de selección de aceros 1. Cálculos de los momentos y cortantes (mayorados) 2. Colocación de la armadura en las zonas específicas 3. Longitud de las barras de acero 4. Patilla de las barras de acero 5.Estudio del diagrama
DISEÑO DEL FORJADO Distancia de anclaje: 160 Distancia de decalaje externo=24 interno=20 Distancia de apoyo al punto de la parábola donde se hace cero: Zona interna= 2m Zona externa= 2034m
PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS
Forjado: 28 cm= 200 kg/m2 Viga principal= 0.25 X 0.40 m2 Viga secundaria= 0.25 X 0.20 m2 Columna= 0.25 X 0.25 m2 Sobrecarga= 200 kg/m2 Altura de columna= 2.80m σSuelo= 2kg/cm2 METRADO DE CARGAS Peso del forjado Peso del forjado Peso de la viga principal Peso de la viga secundaria Peso de columna Sobrecarga TOTAL
200.00X16.00 0.25X0.40X3.85X2400 0.25X0.20X4.00X2400 0.25X0.25X2.80X2400 4.25X4.40X200 --------------------------------
3200.00 924.00 480.00 420.00 3740.00 8764.00
σ= 2kg/cm2 σ= P/A A=8764.00/2 A=l2=93.61X93.61cm2 Trabajaremos con zapatas de 1.00X1.00 Ya que con 0.93X0.93 no podríamos trabajar, porque no existen zapatas de esas dimensiones. Las zapatas pueden ser aisladas si solo reciben una columna o combinadas, en este caso reciben dos columnas. Una vez levantado los pórticos de los espacios vacíos se cubren muros no portantes, denominados así, por que estos no tienen función estructural. Estos muros se apoyan sobre una cimentación corrida o de hormigón ciclópeo. En la siguiente figura es el caso de zapatas aisladas con cimentación corrida. Los primeros soportan el peso de las losas, vigas columnas, cargas vivas, etc. Y la última soporta el peso de los muros no portantes.
La planta mostrada es constituida por zapatas aisladas y cimentación para los muros no portantes. La siguiente figura es el caso de zapatas aisladas y combinadas y cimentación para los muros no portantes.
EDIFICACION Y PREFABRICACION
DISEÑO Y CALCULO DE FORJADO
NOMBRES: MANRIQUE VEGA STEVEN JEAN MARTIN VIDUEIRA DIANA MAGALI DE DIEGO COLLAGUAZO PROFESOR: JAVIER A. RAMIREZ MASFERRER