ejercicios resueltos cursos 2001-02 y 2002-03 maria jose fuster guillo cesar daniel sirvent perez departamento de construcciones arquitectónicas arquitectura - alicante universidad de alicante
indice ejercicio 1 ejercicio 2 dimensionado de cimentación movimiento de tierras ejercicio 3 dimensionado de cimentación ejercicio 4 dimensionado de cimentación movimiento de tierras ejercicio 5 ejercicio 6 dimensionado de cimentación movimiento de tierras ejercicio 7 diseño de cimentación movimiento de tierras el documento que ahora se presenta en esta primera edición es una recopilación de ejercicios de clase resueltos, realizados durante los cursos 2001-02 y 2002-03 en la parte de prácticas de la asignatura de introducción a la construcción. el objetivo es continuar completando este documento en futuras ediciones con nuevos ejercicios, de tal forma que se amplíe la ayuda ofrecida al alumno hasta alcanzar la totalidad del temario de la asignatura, en su parte práctica. los ejercicios aquí recopilados tratan la parte del temario relacionada con el cálculo y distribución de cargas, diseño de forjados, dimensionado y diseño de cimentaciones, y cálculos relacionados con los movimientos de tierras. esperamos que este documento sea de utilidad al alumno que acaba de comenzar una carrera tan apasionante, y a la vez tan exigente, como es arquitectura. 1
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3 ejercicio 1
enunciado la planta adjunta corresponde a un edificio de viviendas que forma chaflán. se pide calcular la carga puntual que soporta cada uno de los pilares. datos extraídos de la normativa de obligado cumplimiento: NBE-AE/88 acciones en la edificación carga unitaria superficial (kg/m 2 ) - concarga (forjado + pavimento): 340 kg/m 2 - sobrecarga de uso (vivienda): 200 kg/m 2 carga unitaria lineal (kg/m) - sobrecarga de uso (borde frontal voladizos): 200 kg/m 4 otras cargas - sobrecarga de tabiquería (medianera): 1.200 kg/m 3 - suponemos la medianera formada por un tabicón de ladrillo hueco espesor 9 cm - la altura de la medianera es de 2.5 m 1 2 3 4 ejercicio 1 - medianera patio 7 5 6 8 9 10 4,05 3 4,75 1 1 5,25 4,75
resolucion - superficie planta: 19,2375 + 22,5625 + 4,75 + 21,2625 + 15,75 + 12,46875 + 4,05 100,08 m 2 - total cargas: - superficiales: 540 kg/m 2 * 100,08 m 2 = 54.043,2 kg - lineales: 200 kg/m * (4,75 + 4,05) m = 1.760 kg - otras: 1200 kg/m 3 * (2,5 * 0,09 * 18,8) m 3 = 5.076 kg - total cargas: 60.879,2 kg nota: carga medianera lineal: 1200 kg/m 3 * (2,5 * 0,09) m 2 = 270 kg/m 5 - carga pilar nº 1: - superficie: (4,05/2) * [(4,75 + 5,25)/2] = 10,125 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 10,125 m 2 = 5.467,5 kg - medianera: 270 kg/m * [(4,75 + 5,25)/2] m = 1.350 kg - medianera: 270 kg/m * (4,05/2) m = 546,75 kg - total carga pilar nº 1: 7.364,25 kg - carga pilar nº 2: - superficie: (4,05/2) * (4,75/2) = 4,81 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 4,81 m 2 = 2.597,06 kg - medianera: 270 kg/m * (4,05/2) m = 546,75 kg - total carga pilar nº 2: 3.143,81 kg
- carga pilar nº 3: - superficie: (4,75/2) * (4,75/2) = 5,64 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 5,64 m 2 = 3.045,94 kg - medianera: 270 kg/m * (4,75/2) m = 641,25 kg - total carga pilar nº 3: 3.687,19 kg - carga pilar nº 4: - superficie: [(4,75/2) * (4,75/2)] + [(4,75 * 1)/2] = 8,02 m 2 6 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 8,02 m 2 = 4.328,44 kg - medianera: 270 kg/m * (4,75/2) m = 641,25 kg - voladizo: 200 kg/m * (4,75/2) m = 475 kg - total carga pilar nº 4: 5.444,69 kg - carga pilar nº 5: - superficie: [(4,75/2)*(4,05/2)] + [(5,25/2)*(4,05/2)] + [(3/2)*(5,25/2)] = 14,06 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 14,06 m 2 = 7.593,75 kg - total carga pilar nº 5: 7.593,75 kg ejercicio 1 - - carga pilar nº 6: - superficie: [(4,75/2)*(4,75/2)] + [(4,75/2)*(5,25/2)] + [(3/2)*(5,25/2)] = 15,81 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 15,81 m 2 = 8.538,75 kg - total carga pilar nº 6: 8.538,75 kg
- carga pilar nº 7: - superficie: [(4,75/2) * (4,75/2)] + [(4,75/2)*(5,25/2)]/2 + (4,75*1)/2 = 11,13 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 11,13 m 2 = 6.011,72 kg - voladizo: 200 kg/m * (4,75/2) m = 475 kg - total carga pilar nº 7: 6.486,72 kg - carga pilar nº 8: - superficie: (4,05/2) * [(4,75 + 5,25)/2] + (4,05*1)/2 = 12,15 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 12,15 m 2 = 6.561 kg - medianera: 270 kg/m * [4,75 + 5,25)/2] m = 1.350 kg - voladizo: 200 kg/m * (4,05/2) m = 405 kg - total carga pilar nº 8: 8.316 kg 7 - carga pilar nº 9: - superficie: [(4,05/2 + 3/2) * (5,25/2)] + (4,05*1)/2 = 11,28 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 11,28 m 2 = 6.090,19 kg - voladizo: 200 kg/m * (4,05/2) m = 405 kg - total carga pilar nº 9: 6.495,19 kg - carga pilar nº 10: - superficie: [(3/2) * (5,25/2)] + [(4,75/2) * (5,25/2)]/2 = 7,05 m 2 - carga superficial: 540 kg/m 2 * 7,05 m 2 = 3.809,53 kg - total carga pilar nº 10: 3.809,53 kg
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9 ejercicio 2 dimensionado de cimentación movimiento de tierras
enunciado la planta adjunta corresponde a un edificio de viviendas, cuyos datos son: - forma esquina de dos calles, - posee 6 plantas iguales de viviendas, - los pilares son de 40x40 cm. - el edificio se encuentra en una zona muy lluviosa (inundable). se pide: 1/ calcular la carga puntual que soporta cada uno de los pilares (por planta), y la carga total que llega a las zapatas 2/ elegir el estrato de apoyo de las zapatas, justificándolo 3/ dimensionar la cimentación datos (extraidos de la normativa de obligado cumplimiento: NBE-AE/88 acciones en la edificación ) 10 carga unitaria superficial (kg/m 2 ) - concarga (forjado + pavimento): 300 kg/m 2 - sobrecarga de uso (vivienda): 200 kg/m 2 ejercicio 2 - cargas / cimentación / tierras otras cargas - fábrica de ladrillo macizo: 1.800 kg/m 3 - fábrica de ladrillo hueco: 1.200 kg/m 3 - el cerramiento de medianería está formado por: o ladrillo macizo espesor 9 cm o cámara de aire + aislamiento térmico o ladrillo hueco espesor 4 cm - la altura libre de planta es de 2.5 m - cotas a ejes de pilares notas - los pilares iguales no hace falta calcularlos por duplicado - el forjado de cubierta no hace falta calcularlo tipo de terreno potencia tensión rotura peso especifico tierra vegetal 40 cm. 0,5 kp/cm 2 1,4 t/m 3 limos 80 cm. 1,5 kp/cm 2 1,6 t/m 3 arcilla dura 120 cm. 12 kp/cm 2 2,0 t/m 3 arcilla blanda 200 cm. 3 kp/cm 2 1,8 t/m 3 roca estratificada 60 kp/cm 2 3,0 t/m 3
medianera 4/ dibuja esquemáticamente la cimentación (zapatas, zunchos, vigas centradoras) 5/ dibuja esquemáticamente la disposición de los forjados (vigas, zunchos) medianera 1 2 4 4 4 patio 3 4 5 6 7 8 11 9 10 11 1,2 4 4 6/ calcular problema de movimiento de tierras: qué profundidad deberá tener un pozo de cimentación de diámetro 1,5 m. para rellenarlo con las tierras procedentes de la excavación de 5 zapatas de 1,2 x 1,2 m. en un terreno de arcillas semiduras (c.e. 15%, c.a. 20%)?