Estructuras de Mampostería

Estructuras de Mampostería

Objetivo General

El alumno desarrollará un diseño estructural, además del diseño de una estructura de mampostería y elementos de concreto reforzado como son vigas y losas con el criterio que establecen el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal y Normas Técnicas Complementarias.

Contenido

I. Introducción al diseño estructural

II. Acciones estructurales

III. Evaluación de acciones sísmicas

IV. Diseño de estructuras de mampostería

V. Diseño de cimentación de una estructura de muros de carga

VI. Introducción al concreto reforzado

VII. Diseño de vigas de concreto reforzado

VIII. Diseño de losas de concreto reforzado

Metodología

Realización de un diseño estructural de elementos tanto de mampostería como de concreto reforzado. Evaluación de las fuerzas sísmicas que actúan sobre casas habitación de 3 niveles como mínimo. Cálculo y diseño de un proyecto de una casa habitación. Utilización de técnica grupal con sentido crítico y habilidad en solución a problemas, apoyos didácticos y equipo audiovisual, por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor.

MEMORIA DE CÁLCULO

PROYECTO: DEPARTAMENTOS HABITACIONALES DE 4 NIVELES A BASE DE MAMPOSTERIA

UBICACIÓN: Instituto Politécnico Nacional (IPN), Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Delegación Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal.

FECHA: México DF a 22 de Mayo de 2014.

Referencia - Diseño Estructural del Inmueble.

Proyecto estructura de Casa-Habitación, que se ubica en:

Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Delegación: Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal.

P R E S E N T E:

A continuación presento a usted la Memoria de Calculo Estructural del Inmueble

Ubicado en la calle Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Delegación: Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal. Con la finalidad de describir el proceso del diseño de los elementos estructurales que garanticen la seguridad del bien dentro de los límites de economía y estabilidad.

Tal memoria de cálculo para su buen entendimiento se divide en:

1. Antecedentes.

2. Alcance.

3. Descripción de la Estructura.

4. Bases de Diseño Estructural.

4.a. Reglamentos y Manuales Utilizados.

4.b. Calidad de Materiales.

4.c. Cargas Gravitacionales y Accidentales.

4.d. Combinación de Cargas.

5. Modelo de Análisis.

5.a. Geometría del Inmueble.

5.b. Determinación de Cargas.

5.c. Determinación del Espectro Sísmico y áreas tributarias.

5.d. Determinación de Fuerzas Cortantes por Sismo.

5.e. Determinación del centro geométrico de la estructura

5.f. Calculo de Rigidez en muros.

5.g. Determinación del centro de rigideces.

6. Determinación del peso de la estructura por Bajada de Cargas.

7. Muros de carga y de concreto

7.a. Diseño de muros por carga axial, Fuerza cortante y Momento.

8. Diseño de Elementos Estructurales

9. Diseño de Trabes

10. Elemento mecánicos de la Cimentación

11. Diseño de zapatas

12. Elementos mecánicos de la contratrabes

13. Diseño de la contratrabes de Cimentación.

14. Diseño de losa de entrepiso y azotea

15. Planos Estructurales

1. Antecedentes.

Con la finalidad de diseñar estructuralmente el inmueble, que se localiza en la Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Delegación: Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal, se contrató a la empresa Arquitectura e Ingenieria en Contrucción S.A. de C.V. a cargo del Ing. José Luis Leyva Manríquez y el Ing. Didiere Armando Aparicio Sánchez para que en base a los constantes cambios de seguridad estructural que rigen al Reglamento de Construcciones del D.F. así como las Normas Técnicas Complementarias realice tal valoración la seguridad del bien.

2. Alcance

El objetivo de estas bases de diseño es señalar los reglamentos, manuales, cargas muertas, cargas vivas, materiales de construcción a utilizar así como el espectro sísmico derivado de la zona en donde se localiza la construcción, además de los elementos que logran el diseño de la estructura dentro de los límites de seguridad y economía estructural.

Estos criterios cubren el análisis y diseño estructural de una casa habitación de cuatro niveles a una altura máxima de 13.00 m. a nivel del pretil.

3. Descripción de la Estructura

El Inmueble, causa de esta memoria, se encuentra ubicado en Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Delegación: Gustavo A. Madero, C.P. 07738, México, Distrito Federal

La casa habitación, es un conjunto estructural conformado en todos los niveles por losa maciza de concreto reforzado , el sistema de losa está apoyado en sistema de muros de carga confinado con dalas y castillos de concreto, así como columnas y trabes de concreto formando marcos , este sistema tiene la finalidad de ser el apoyo de la estructura en niveles superiores, a su vez toda la estructura se desplanta en sistema de cimentación a base de zapatas corridas rigidizadas con contratrabes de concreto.

El inmueble consta en su composición estructural de:

Subestructura: Formada por zapatas corridas de concreto armado, rigidizadas con contratrabes del mismo material. Las zapatas tienen espesor promedio de 15 cm, con contratrabes de 100 cm de peralte.

Superestructura: Planta baja, la planta alta y azotea. Formados por muros de carga a base de tabique de arena-cemento rigidizado verticalmente con castillos de concreto armado de 15 x 15 cm y horizontalmente por cadenas del mismo material y sección de 15 x 20 cm. Además se cuenta con muros de concreto rígidos que tienen de sección variable, con el espesor de 15 a 20 cm y trabes de 20 x 40 cm., Considerando que los muros de tabique en esta planta serán con el material vitrificado de la marca SANDPLAST o similar, que cumplan con la especificaciones del fabricante.

Sistema de piso: En su entrepiso y azotea cuenta con losas macizas de concreto armado de 12 Y 14 cm. Respectivamente (ver plano estructural respectivamente), apoyado con muros de carga confinados con castillos y cadenas respectivamente.

4. Bases de Diseño Estructural.

El objetivo de estas bases de diseño es señalar que reglamentos, manuales, cargas muertas, cargas vivas, materiales de construcción y el espectro sísmico; así como la velocidad del viento regional derivado de la zona en donde se localiza la construcción, que serán considerados para el diseño y estructuración del bien inmueble.

4.a. REGLAMENTOS Y MANUALES UTILIZADOS.

• Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.

• Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto.

• Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo.

4.b. CALIDAD DE MATERIALES.

De acuerdo al reporte de laboratorio hecho al inmueble, tenemos que la calidad del concreto utilizado es:

• Trabes y losas.

• Cimentación. f´c = 250 kg/cm²

f´c = 250 kg/cm²

• Acero de Refuerzo fy = 4200 kg/cm²

4.c. CARGAS GRAVITACIONALES Y ACCIDENTALES.

De acuerdo al RCDF se tienen las siguientes cargas y acciones para el diseño del inmueble:

4.c.1. CARGAS MUERTAS.

• Concreto reforzado 2.40 ton/m3

• Tabique de cemento-arena

• Yeso

• Tezontle

• Loseta Cerámica

• Mortero 1:5:5

• Impermeabilizante

• Material de relleno (tepetate saturado). 1.70 ton/m³

1.50 ton/m3

1.25 ton/m3

0.035 ton/m2

2.10 ton/m³

0.01 ton/m2

.70 ton/m³

4.c.2. CARGAS VIVAS.

De acuerdo al Art. 199 incisos IV del RCDF, las cargas vivas para un inmueble con uso habitacional serán:

• Carga viva máxima en azotea: 100 kg/m². 0.1 ton/m2

• Carga viva (Reducida) instantánea en azotea: 70 kg/m². 0.07 ton/m2

• Carga viva máxima en entrepiso: 170 kg/m². 0.17 ton/m2

• Carga viva (Reducida) instantánea en entrepiso: 90 kg/m². 0.09 ton/m2

4.c.3. SISMO

Tipo de Suelo a0 c Ta (s) Tb (s) r

Tipo I 0.10 0.36 0.6 2.9 1.0

Datos sísmicos de acuerdo al RCDF.

• Zona: B

• Tipo de Suelo: I

• Coeficiente sísmico c=

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