PRACTICA CALIFICADA DEL CURSO ALBAÑILERIA ESTRUCTURALCICLO X 1.- PROFESOR: Walter Miraval Flores Calcular la Separación maxima libre entre los arriostres verticales de un muro de cerco El aparejo sera de soga utilizando ladrillos cara vista, construido en Lima (U=1) (t = 0.12 m), mortero sin cal, arriostrado en sus cuatro bordes ) y tendrá una altura libre de 2.40 m; asimismo, deberá diseñarse la columna de arriostre, la viga de arriostre y la cimentación. b b SOLUCION I) CALCULO DE LA SEPARACIÓN ENTRE COLUMNAS: Según la Norma E-070 t = Usma2 …………………. (1) Se tiene los siguientes Datos: Zona: 3 Tipo : Tabique Mortero : Sin Cal, Factor = De la tabla 14 : s = 0.20 x Factor = 0.27 U= 1 Asumimos, que a = 2.40 m Reemplazando en (1) se tiene: 0.12 = 1.00 x 0.266 x m x 2.40 ^2 De donde m = 0.0783 Interpolando para el caso de muro con 4 bordes arriostrados (de la Tabla 15):: m b/a 0.0755 1.4 0.0783 b/a b/a = 1.45 0.0862 1.6 si a = 2.40 Entonces b= 3.49 m. Separación maxima entre columnas = 3.49 m Tomemos L = 1.33 3.50 m 0.12 L/2 1.75 L/2 1.75 H= L/2 45° 45° ELEVACION 2.40 12 0.99 0.99 Nº de fierros 1.12 PLANTA II) DISEÑO DE LA COLUMNA DE ARRIOSTRE: Consideremos la columna de: a = 0.b t= a a L= a L= 3.10 = 398.1) CALCULO DEL MOMENTO DE ACTUANTE (Ma): Fuerza en el muro Fm = Cs x 1.03 = 0. CALCULO DEL AREA DE ACERO EN LAS COLUMNAS DE ARRIOSTRE (As): As = Luego: As = Md fs.4 0.875 d = Peralte efectivo de la columna Md = Momento de Diseño 0. Colocado según la disposición indicada en la planta.d Donde: d= Md fs.25 kg/ml Ma = W H2 2 2.Fm 201.3) .8 0.12 m .400 x a x b = W=Fm +Fc = 220.15 kg/ml Ma = 531.d fs = 2100 kg/cm2 j= 0.12 0.25 2 fe 0.j.67 kg-m 24 CALCULO DEL MOMENTO DE DISEÑO (Md): Md = 0.27 5/8" 1.99 cm2 Elección del acero a criterio Fierro Area 3/8" 0.50 3.d 3/8" 0.75 Kg-m. b= 0.98 As 0.27 Fuerza en la columna Fc = Cs x 2.99 0.71 1/2" 1.800 x L x t = con: Cs = s = 0.j.25 m 2.j.25 0.22 m As = 0.75 Ma 2.12 0.12 OBSERVACION: Si la columna es colocada en su mayor dimensión en sentido logitudinal al muro tendriamos el siguiente resultado: Luego: d= 0.09 m As = Md fs.03 = 0.12 m.5 Tomamos: 2 fierros de 3/8" 0.50 0.2) L2 kg/m 19. 08 = 69.40 3.41 cm2 2 fierros de Tomamos: Elección del acero a criterio Fierro As = 1/2" Nº de fierros 2.12 x 0.100 x 0.00 (2.4 = 46 kg/ml 2 3 weq = - 2.j.41 2.50 46 x weq = 58.75 Ma = 53.25 2 fierros de 1/2" III) DISEÑO DE LA VIGA DE ARRIOSTRE: donde: Weq = Wt = en dos sentidos Se tiene los siguienes datos: t= Cs = 0.14 + 11.12 = h= 0.49 kg/ml 69.63 x ( 12 3.27 x 0.4) CALCULO DEL MOMENTO DE DISEÑO (Md): Md = 0.15 x 2400 = 11.d Donde: fs = j= d= 2100 kg/cm2 0.As = 398.9 0.27 x Luego la Carga total (Wt) es: Wt= 58.50 )2 kg-m 3.49 = 0.27 3.09 x 100) Area As 3/8" 0.41 3.875 x 0.4 1.31 kg-m 3.27 2.12 0.400 = 0.71 1/2" 1.63 kg/ml 3. en una losa armada a= Longitud del lado menor del muro m= Longitud del lado menor/Longitud del lado mayor 2 γm . t kg/m Donde: Cs = Coeficiente Sismico γm = Peso del Muro de albañileria = 1800 K/M3 Carga Total que recibirá la viga = Carga del muro + Peso propio de la viga. w= W= 3 -m2 2 Wa 3 γm x x t xa 0.40 m L= 2.2) CALCULO DEL PESO PROPIO DE LA VIGA: W v = Cs x t x h x 2.50 m .875 Peralte efectivo de la columna 3.1) CALCULO DE LA CARGA DEL MURO: Cs Carga uniformemente repartida. W = Cs .14 kg/ml 2 3.3) CALCULO DEL MOMENTO MAXIMO ACTUANTE (Ma): 2 Ma = W t x L 12 Ma = 71.12 x 2.75 X 100.15 1800 x 3 3 a= 0.5) CALCULO DEL AREA DE ACERO EN LA VIGA DE ARRIOSTRE (As): As = Md fs. 12 IV) DISEÑO DEL CIMIENTO CORRIDO DEL MURO DE CERCO: DATOS ADICIONALES: γs = 1600 kg/m3 Peso especifico del suelo Angulo de fricción interna O = 30 ° Coeficiente de fricción f= 0.50 3/8" .15 1 fe 0.Luego: As = d= 0.24 Nº de fierros 0.15 Md = Momento de Diseño 0.2 Tomamos: 1 fierros de 3/8" 0.12 m Coeficiente sismico Cs = 0.20 Altura del muro H= 2.71 1/2" 1.12 Em 2.3 m γm = 1800 kg/m3 Peso especifico del muro γc = 2300 kg/m3 Peso especifico del concreto £t = Esfuerzo permisible del terreno 1.50 Espesor del muro t= 0.03 = 0.40 m Altura de sobrecimiento h' = 0.3 0.1) PREDIMENSIONAMIENTO Sea : Ancho del cimiento = 0.20 22050 As = 0.5 kg/cm2 SOLUCION 4.12 m 5331.80 Ec Ep 0.60 m 0.24 cm2 Elección del acero a criterio Fierro Area 3/8" 0.30 Es/2 Psc 0.27 As 0.24 0.50 m Altura del cimiento = 0.60 Ea Pc Ff 0.40 m Ps/2 Pm Ps/2 Esc Es/2 0. D.12 Peso del cimiento Pc = 0.50 x 1413 + 1536.S.S.di 0.Pi Cs Fuerza en el muro Sobrecimiento Cimiento Suelo Empuje Activo Hi= Cs.7) CALCULO DEL MOMENTO RESISTENTE (Mr): Mr = Pt (a/2) + Ep (Hp/3) Mr = Mr = Luego : F.80 kg-m EL FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO ES: F.948 > 1.563 > 1.Falla por volteo.80 / 297.4 103.40 0.75 4. donde el FSD > 1.D.S.4) CALCULO DE LA FUERZA RESISTENTE (Fr): Fr = f x Pt + Ep Fr = 0.20 121. = / 2242.40 x 1800 0.S.67 34. Hp 0.50 Peso del suelo Ps = 0.da Hi = Cs.8 690 122 1413 2242. γs .23 = 4.0000 x 1600 x ( 4.27 9.80 ) = Donde: 170.134 0..D.3) CALCULO DEL PESO TOTAL: Peso del Muro Pm = 0.6) CALCULO DEL MOMENTO AL VOLTEO ACTUANTE (Ma): Ma = sumatoria (Hi.70 17.67 kg-m 4. = Fr / Fa kg F.42 453.02 x( 762.23 Luego : EL FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO ES: F.67 = 453.20 x 1600 Peso Total Pt = 4.02 0.12 Peso Sobrecimiento Psc = 0.20 x 1413 + 170. Ha2 Donde: Ea = Empuje Activo Ka = Coeficiente de Empuje Activo 2 Ka = tg (45° .10 Ma = 297.3333 2 0.8 16.Pi di Hi. = 1413 x ( 0. γs .67 = 2.3333 x = 1600 x ( 2 Ep = (1/2) Kp..38 3. y donde FSV > 1.20 82.5) CALCULO DE LA FUERZA ACTUANTE (FA) : Fa = Cs x Pt + Ea Fa = 0.50 ii.20 170.V.2) CALCULO DE LOS EMPUJES: Ea = (1/2) Ka.73 0.80 / 3 ) .50 kg/ml kg/ml kg/ml kg/ml kg/ml OK 4.50 OK 0.32 0. = Mr / Ma 762.67 kg Ep = Empuje Pasivo Kp = Coeficiente de Empuje Pasivo 2 Ep = (1/2) x Kp = tg (45° + O/2) = 3.Falla por deslizamiento.60 x 2300 0.42 kg 4.75 12.80 ) = x x x x 1536.30 41.02 = kg 518 82.02 = = = = 2.30 x 2300 0.56 0.O/2) Ea = (1/2) x 0.20 Pi 518.0000 2 0.20 690 138 0.1 217.50 / 2 )+ 1536.di) + Ea.68 2.Las probables fallas que se pueden presentar en la cimentación de los cercos son: i.42 0.6 24. 923 < a/6 = 50.8) CALCULO DE LOS ESFUERZOS SOBRE EL TERRENO: Para verificar que no existen esfuerzos de tracción sobre el terreno.2686 < £t = 1. debe considerarse que la resultante de las fuerzas se encuentran dentro del tercio central del cimiento.92 )2 0.33 0.50 / Si: e= 7.92 )2 0.33 e= 7.283 - 1413 x x( 50.08 m Cae dentro del tercio central La excentricidad sera: e= Xa .283 + £ 1= 0.00 7.00 £ 1= 6 x 100 0.00 x 100 £ 1= 0.50 OK £ 2 = Pt/A . Xa = (Mr-ma)/Pt Xa = Xa = ( 0.269 £ 1= 0.4.a/2 e= 0.33 m 762.80 - 297.92 cm OK £ 1 = Pt/A +( 6 x Pt x e) / ( ba2) £ 1= 1413 100 x + 6 50.67 )/ 1413 2 = 0.50 OK POR LO TANTO LOS VALORES ASUMIDOS PARA LA CIMETNACIÓN SON LOS CORRECTOS .014 < £ t = 1.551 1413 x x( 50.00 Los esfuerzos producidos sobre el terreno son: /6= 8.00 7.( 6 x Pt x e) / ( ba2) £ 2= 1413 100 x 50. . . se multiplicarán por 1.0 1.1250 .28 0. los valores de "s" obtenidos en A).1180 0.24 0.81 B) En caso de emplearse morteros SIN CAL.0627 0.0 inf 0.1017 3.TABLA N° 14 (VALORES DE "s") A) Para morteros CON cal TABIQUES CERCOS ZONA SISMICA 1 2 3 0.09 0.33 TABLA N° 15 (VALORES DE "m" ) CASO 1: b/a = m= Muro con cuatro bordes arriostrados a = Menor dimensión 1.20 PARAPETOS 0.20 0.0 0.0755 0.4 1.0479 0.57 0.0948 2.2 1.6 0.14 0.06 0.0862 1.8 0.
Report "Diseño de columnas y vigas de cercos UAP.pdf"