TRABAJO PRÁCTICO N 1 ANÁLISIS DE CARGAS GRAVITATORIAS

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1 TRABAJO PRÁCTICO N 1 ANÁLISIS DE CARGAS GRAVITATORIAS EJERCICIO 1 Analizar las cargas propias del siguiene enrepiso y deerminar la carga de servicio q s a soporar por la losa, para una sobrecarga o carga úil de 200kg/m 2 Baldosas cerámicas Morerodeasienode Conrapiso de cascoes Losa de H A Cielorraso de yeso 2cm 3cm 8cm 10 cm 1cm elemeno Peso especifico unidad espesor unidad carga unidad Baldosas cerámicas Morero de asieno Conrapiso Losa de H A Cielorraso D L q s EJERCICIO 2 Dado el siguiene secor de vivienda para el cual se sugiere posición de columnas 2.a) Se pide armar un esquema esrucural, numerando cada uno de los elemenos esrucurales. Para el armado de las losas se cuena con miniplacas de 4.00 m. Para vigas y columnas IPN 200 Dibujar el esquema esrucural de la cubiera sobre plana baja indicando dirección de apoyo de la losa y posición de vigas. 1

2 2.b) Deerminar las cargas de las losas. Elemeno Peso especifico unidad espesor unidad carga unidad Membrana asfálica Morero de asieno Conrapiso Losa miniplacas Cielorraso D L q s 2.c) Deerminar las inensidades de carga que reciben cada una de las vigas del dealle. Trazar diagramas de cargas. V N 1 Descarga de cubiera p viga D rasm cubiera L rasm cubiera Carga de peso propio g viga D carga propia Carga oal D D viga Carga oal L L viga Carga oal q viga V N 1 q D = q L = L= L= V N 2 Descarga de cubiera p viga D rasm cubiera L rasm cubiera Carga de peso propio g viga D carga propia Carga oal D D viga Carga oal L L viga Carga oal q viga V N 2 q D = q L = L= L= V N 2 2.d) Deerminar la carga que recibe la columna 3. C N 3 Azoea V2 PB C3 H = 5m D= L= 2

3 Descarga de viga p columna D rasm viga L rasm viga Carga de peso propio g columna D carga propia Carga oal D D columna Carga oal L L columna Carga oal q columna 2.e) La carga que recibe la columna 1, será la misma que recibe la columna 2? Cuanificarlas. V N 1 C N 1 Azoea V1 C1 PB H = 5m D= L= Descarga de viga p columna D rasm viga L rasm viga Carga de peso propio g columna D carga propia Carga oal D D columna Carga oal L L columna Carga oal q columna PD = L = P D = C N 2 V1 Azoea V2 PB C2 H = 5m 3

4 V N 1 D= L= V N 2 D= L= Descarga de vigas p columna D rasm vigas L rasm vigas Carga de peso propio g columna D carga propia Carga oal D D columna Carga oal L L columna Carga oal q columna PD = L = P D = 2.f) Verificar la fundación de la columna mas cargada, conociendo que la misma es de H A. Zapaa N Descarga de columna p zapaa D rasm columna L rasm columna Carga de peso propio g zapaa D carga propia Carga oal D D zapaa Carga oal L L zapaa Carga oal q zapaa σ adm = 1.5 kg/cm 2 q za... = = 4

5 EJERCICIO 3 Para el mismo secor de vivienda, ahora en 1er piso, se pide armar un esquema esrucural, numerando cada uno de los elemenos esrucurales y conociendo: *Las cañerías saniarias serán enerradas en conrapiso *Para el armado de las losas se cuena con miniplacas de 4.00 m y 2.00 m *Para vigas y columnas IPN 200 Dealle del secor baño 3.a) Deerminar las cargas de losas a nivel y losa baja. Losas a nivel elemeno Peso especifico unidad espesor unidad carga unidad Solado Morero de asieno Conrapiso Losa miniplacas Cielorraso D L q s Losa baja elemeno Peso especifico unidad espesor unidad carga unidad Solado Morero de asieno Conrapiso Losa miniplacas Cielorraso D L q s 5

6 3.b) Deerminar las inensidades de carga que reciben cada una de las vigas del dealle del secor baño. Trazar diagramas de cargas. V N Descarga de cubiera p viga D rasm losa L rasm losa Carga de peso propio g viga D carga propia Carga oal D D viga Carga oal L L viga Carga oal q viga V N q D = q L = L= L= 3.c) Con los daos obenidos, deerminar las inensidades de carga que recibe la viga 1. Trazar diagrama de cargas. V N P D = P D = P L = P L = V N 1 Descarga de cubiera p viga D rasm losa L rasm losa Carga de peso propio g viga D carga propia Carga oal D D viga Carga oal L L viga Carga oal q viga V N 1 P D = P L = q D = q L = L= L= L= L= 3.d) Deerminar la carga que recibe la columna 2, en plana baja. Columna N 2. Plano paralelo a x. 6

7 1er piso V1 Descarga C2 en 1er piso D= V2 L= PB C2 H = 5m Descarga de viga 1 p columna D rasm viga L rasm viga V N 1 P D P L Pq 1D Pq 2D Pq L a b c d D= a b c L= (Pq D = 1D * a) + ( PD * a + b) + (Pq a + b + c + d 2D * a + b + c) (PqL * a) + ( PL * a + b) L = a + b + c D = L = Descarga de viga 2 p columna D rasm viga L rasm viga V N 2 D= L= Columna N 2. Plano paralelo a Y. Descarga de viga p columna D rasm viga L rasm viga 7

8 1er Piso V D= L= PB C2 H = 5m Carga de peso propio g columna D carga propia Carga oal D D columna Carga oal L L columna Carga oal q columna PD = L = P D = EJERCICIO 4 Para el mismo secor de vivienda se planea un balcón de ancho variable en la habiación principal. Armar un esquema esrucural, numerando cada uno de los elemenos esrucurales 4.a) Deerminar las cargas de la losa del balcón. elemeno Peso especifico unidad espesor unidad carga unidad Solado Morero de asieno Conrapiso 8

9 Losa miniplacas Cielorraso D L q s 4.b) Será posible armar el voladizo con las miniplacas? Como se maerializaría? 4.c) Trazar el diagrama de cargas de la viga que divide la habiación del balcón. Cuanificarlo. Descarga de losas p viga D rasm losas L rasm losas Carga de peso propio g viga D carga propia Carga oal D D viga Carga oal L L viga Carga oal q viga q D = V N P D = q D = P L = q D = q L = L= L= L= L= EJERCICIO 5 En el mismo esquema esrucural del puno 1, reemplazar las columnas 2 y 3 por un muro porane en plana baja. Trazar el diagrama de cargas de dicho muro. Cuanificarlo. 9

10 Diseño Esr rucural II A Universidad de Belgrano Cáedra Ing. Mario E. Cas ro Faculad de Arquiecura Alumno: Turno: Curso: Mar ricula: Grup po: Dibujar el esq quema esrucural de la cub biera sobre plana bajaa indicando dire ección de apoyo de la losa y posición de vigas. Descarga de cubiera p muro D rasm losa L rasm losa PD = P L = q D = q L = Cargaa de peso propio Cargaa D Cargaa L Cargaa disribuida Disribución de cargaa concenrada Cargaa oal a fundación g muro Disancia a P/a D carga propia D muro D D L q muro muro q muro P = H=5m q = + q = = q = a 5. a) Con que valor de cargaa verif ficaríaa la zapaa necesario para σ = 1.5 kg/m 2? de dicho mur ro? Que ancho de zapaaa sería Descarga de muro Cargaa de peso propio Cargaa oal p zapaa g zapaa q rasm muro q zapa aa q ZC = = 10

11 EJERCICIO 6 El siguiene esquema se refiere a un anque de agua apoyado sobre 3 vigas, que a su vez descargan sobre 3 columnas. 6.a) Si la carga propia del anque es de 50 kg, y su capacidad 1000 ls, cuál será la carga permanene oal? 6.b) Esa corresponde a carga D (F para líquidos) o carga L? 6.c) Cuál será la longiud de la V3? 6.d) Tano para las vigas como para las columnas (h = 1m) se uilizara IPN80. Las 3 columnas recibirán exacamene la misma carga? Por que? Cuanificarla. EJERCICIO 7 El siguiene esquema se refiere a un anque de agua apoyado sobre 2 IPN 80, que apoyan a su vez sobre 2 pilares de mamposería. 7.a) Si la carga propia del anque es de 50 kg, y su capacidad 1000 ls, cuál será la carga permanene oal? 11

12 7.b) Cuanificar la carga que recibe cada uno de los pilares. 7.c) Cuanificar la carga que ransmie cada uno de los pilares de mamposería (30cm x 30cm) EJERCICIO 8 Deerminar la carga de diseño del enrepiso analizado en el puno 1. Cuanificarla. EJERCICIO 9 Deerminar las cargas de diseño para la viga 2 del ejercicio 2. Cuanificarlas. V N 2 q u = L= EJERCICIO 10 Deerminar las cargas de diseño para la viga 1 del ejercicio 3. Cuanificarlas. V N 1 P u = q u = q u = L= L= 12

13 TRABAJO PRÁCTICO N 2 CARGAS DE DISEÑO Y VÍNCULOS EJERCICIO 1 Dado el siguiene secor de un esquema esrucural, y los diagramas de cargas correspondienes, ano de cargas D, y cargas L: P D =300 kg q D =1200 kg/m L1= L2= P L =100 kg q L =600 kg/m L1= L2= Se pide: 1.a) complear el diagrama de cargas de servicio cuanificando las cargas acuanes. P = q = /m 1.b) L1= L2= complear el diagrama de cargas de diseño (úlimas) cuanificando las cargas acuanes. Pu = qu = /m L1= L2= 13

14 1.c) deerminar las reacciones de vínculo que corresponden al diagrama de cargas úlimas, siguiendo los siguienes pasos: puesa en evidencia de los vínculos y discreización Pu 2 = Pu = H A V A L1= R B L2= planeo de las condiciones analíicas de equilibrio Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ M A = 0 resolución del sisema de ecuaciones cuadro de resulados designación Módulo (T) Argumeno ( ) H A V A R B diagrama de cuerpo libre Pu2 = Pu = H A = L1= L2= V A = R B = 14

15 verificación del equilibrio del sisema Σ M (.) = 1.d) deerminar las reacciones de vínculo que corresponden al diagrama de cargas de servicio, siguiendo los siguienes pasos: puesa en evidencia de los vínculos y discreización P 2 = P = H A V A L1= R B L2= planeo de las condiciones analíicas de equilibrio Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ M A = 0 resolución del sisema de ecuaciones cuadro de resulados designación Módulo (T) Argumeno ( ) H A V A R B 15

16 diagrama de cuerpo libre H A = P 2 = P = L1= L2= V A = R B = verificación del equilibrio del sisema Σ M (.) = 1.e) complear la siguiene abla. La carga ransmiida a la columna C1 es La carga ransmiida a la columna C2 es La carga recibida por la columna C1 es La carga recibida por la columna C2 es 1.f) responder con Verdadero o Falso. La carga ransmiida a la columna C1 mayor que la carga ransmiida a la columna C2. La carga recibida por la columna C1 es menor que la carga recibida por la columna C2. Si se maniene la columna C1 en su posición y se ubica la columna C2 en el exremo derecho de la viga, las cargas recibidas por las columnas C1 y C2 son iguales. P D =300 kg q D =1200 kg/m L1 + L2= Si se ubica la columna C2 en el exremo derecho de la viga y se ubica la columna C1 a un mero del exremo izquierdo de la viga, se invieren los resulados de las descargas respeco al planeo original. P D =300 kg q D =1200 kg/m 1m 4m 16

17 EJERCICIO 2 Dado el siguiene diagrama de cargas, se pide deerminar las reacciones de vínculo. P=1200 kg q=600 kg/m L= 1.50m puesa en evidencia de los vínculos y discreización M A P 2 = P=1.2 H A V A L= 1.50m planeo de las condiciones analíicas de equilibrio Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ M A = 0 resolución del sisema de ecuaciones cuadro de resulados designación Módulo (T) Argumeno ( ) H A V A M B

18 diagrama de cuerpo libre P 2 = P=1.2 M A = H A = V A = L= 1.50m verificación del equilibrio del sisema Σ M (.) = EJERCICIO 3 3.a) Una ménsula es omada al muro con dos arugos. Responder: 10kg Qué ipo de apoyo maerializa? Cuáles son las reacciones de vinculo para esa carga? 10cm 50cm Qué solución se puede adopar si los arugos solo resisen por racción la miad de la fuerza obenida? 3.b) Un cabio apoya sobre un pilar y un erraplén, soporando una carga sobre él. Definir para ambos casos la susenación adopada graficando para cada uno un diagrama de cargas. Indicar en cada caso si corresponde a una esrucura isosáica y el por que de la conclusión. 18

19 EJERCICIO 3 Dado el siguiene diagrama de cargas, se pide deerminar las reacciones de vínculo. P=500 kg q=2000 kg/m P=1000 kg 2.5m 2.5m 4m 1m puesa en evidencia de los vínculos y discreización P2= P=0.5 P=1 2.5m 2.5m H A R B V A 4m 1m planeo de las condiciones analíicas de equilibrio Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ M A = 0 19

20 resolución del sisema de ecuaciones cuadro de resulados designación Módulo (T) Argumeno ( ) H A V A R B --- diagrama de cuerpo libre P2= P=0.5 P=1 2.5m 2.5m 4m 1m verificación del equilibrio del sisema Σ M (.) = 20

21 EJERCICIO 4 Dado el siguiene diagrama de cargas, se pide deerminar las reacciones de vínculo. q=2000 kg/m K P= 1500 kg 3m 1m 1m 1m 1m puesa en evidencia de los vínculos y discreización H A P2= P= K V A 3m 1m 1m 1m 1m R B R C planeo de las condiciones analíicas de equilibrio Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ M A = 0 Σ M K = 0 resolución del sisema de ecuaciones 21

22 cuadro de resulados designación Módulo (T) Argumeno ( ) H A V A R B R C diagrama de cuerpo libre P2= P= K 3m 1m 1m 1m 1m verificación del equilibrio del sisema Σ M (.) = EJERCICIO 5 5.a) Analizando susenaciones. Graficar la susenación der las barras con 3 apoyos de manera que resule una vinculación isosáica. Jusificar su elección. Graficar la susenación de las barras con apoyos de manera que resule una vinculación isosáica. Jusificar su elección. 5.b) Analizando susenaciones. Ubicar una ariculación para que la barra se encuenre susenada isosáicamene. Jusificar su elección. 22

23 5.c) Analizando susenaciones. Graficar la susenación que adoparía para los apoyos en A y B de manera que resule una vinculación isosáica. Jusificar su elección. 5.d) Analizando susenaciones. Graficar la susenación que adoparía para los apoyos en A y B de manera que resule una vinculación isosáica. Jusificar su elección. EJERCICIO 6 a 6.a) b 1 c Analizando el siguiene pórico. Es isosáico? Jusificar. Indique donde colocaría, si se necesia, una ariculación en el nudo 1 barra a barra b barra c 6.b) Analizando el siguiene pórico. 1 2 Es isosáico? Jusificar. Si se necesia colocar una ariculación, por cual nudo decidiría? Jusificar. nudo 1 nudo 2 23