Cátedra Ing. José M. Canciani Estructuras I ANALISIS DE CARGAS

Cátedra Ing. José M. Canciani Estructuras I ANALISIS DE CARGAS

AZOTEA ACCESIBLE PLANTA DE ESTRUCTURAS S/ 1º PISO DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR

DETALLE LOSA 107

CÁLCULO DE LA CARGA GRAVITATORIA O PESO PROPIO DE LA AZOTEA Superficie total = (6.20m + 1.30m) x 4.30m = 32.25m2

Materiales: - Losas huecas pretensadas - Contrapiso pendiente de hormigón de arcilla expandida - Carpetas de nivelación de mortero de cemento - Adhesivo cementicios - Solado de cerámica Pesos unitarios: Datos obtenidos del CIRSOC 101 y del REGISTRO INTI DE MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN - Losas huecas pretensadas 1.4 kn/m2 = 145 kg/m2 - Contrapiso de hormigón de arcilla expandida 18 kn/m3 = 1800 kg/m3 - Carpetas de mortero de cemento 21 kn/m3 = 2100 kg/m3 - Aislación hidrófuga (membrana asfáltica) 0.04 kn/m2 = 4 kg/m2 - Adhesivo cementicios 0.03 kn/m2 = 3 kg/m2 - Solado de baldosas cerámicas 24 kn/m3 = 2400 kg/m3

1- PESO ESTRUCTURA LOSAS HUECAS PRETENSADAS Peso ESTRUCTURA = Superficie x Peso Unitario = 32.25 m2 x 145 kg/m2 = 4676 kg 2- PESO CONTRAPISO DE HORMIGÓN DE ARCILLA EXPANDIDA Peso CONTRAPISO = Superficie x Espesor x Peso Unitario = 32.25 m2 x 0.12 m x 1800 kg/m3 = 6966 kg 3- PESO CARPETAS DE MORTERO DE CEMENTO (2 capas) 3 PESO CARPETAS DE MORTERO DE CEMENTO (2 capas) Peso CARPETAS = Superficie x Espesor x Peso Unitario = 32.25 m2 x 0.07 m x 2100 kg/m3 = 4740 kg

4- PESO AISLACIÓN HIDRÓFUGA (membrana asfáltica) Peso AISLACIÓN HIDRÓFUGA = Superficie x Peso Unitario = 32.25 m2 x 4 kg/m2 = 129 kg 5- PESO ADHESIVO CEMENTICIO Peso ADHESIVO = Superficie x Peso Unitario = 32.25 m2 x 3 kg/m2 = 97 kg 6- PESO SOLADO BALDOSAS CERÁMICAS 6 PESO SOLADO BALDOSAS CERÁMICAS Peso SOLADO = Superficie x Espesor x Peso Unitario = 32.25 m2 x 0.02 m x 2400 kg/m3 = 1548 kg

PESO TOTAL ENTREPISO PT= 4676 kg + 6966 kg + 4740 kg + 129 kg + 97 kg + 1548 kg = 18156 kg CARGA ENTREPISO Peso Total / Superficie Entrepiso = 18156 kg / 32.25 m2 = 563 kg/m2

CARGA ÚTIL O SOBRECARGA Destino: AZOTEA ACCESIBLE Sobrecarga para azoteas accesibles: 2 kn/m2 = 200 kg/m2

CARGA TOTAL ENTREPISO CARGA GRAVITATORIA + CARGA ÚTIL = 563 kg/m2 + 200 kg/m2 = 763 kg/m2

CÁLCULO DE CARGA (q) QUE ACTÚA SOBRE LA VIGA V127 Y SOBRE LA MÉNSULA M128 AREA DE INFLUENCIA

CARGA SOBRE VIGA V127 Y MENSULA M128 q = Carga total entrepiso x Ancho área de influencia = 763 kg/m2 x 2.15 m = 1640 kg/m = 164 1.64 t/m

Peso Propio de la Viga conformada por un perfil de acero sección doble T Para calcular el peso propio de la viga tenemos que estimar un perfil, de tablas obtener el peso y con este dato calcular la carga total y las reacciones de vínculo de la viga. Luego con este dato, en este trabajo práctico obtendremos las reacciones de vínculo. En los PT subsiguientes verificaremos si el perfil estimado es correcto o si tenemos que modificarlo. Estimamos, Perfil Normal 30 Doble T H = 30 cm, b = 12,50 cm (de tablas) Peso 54,10 KG/m

Luego el esfuerzo total sobre la viga será Carga que le trasmite la losa = 1,64 t/m Peso propio 0,054 t/m Total 1,694 t/m Q = 1,694 t C12 C14 6,20 m 1,30 m Esquema Estructural

Q = 1,694 t/m C12 C14 6,20 m 1,30 m La reacción de vínculo sobre el apoyo C14 representa la carga que la viga 127 y la ménsula 128 trasmiten a la columna C14. La reacción de vínculo sobre el apoyo C12 representa la carga que la viga 127 trasmite a la columna C12

7,50 m Qe 3,75 m 3,75 m Q = 1,694 t C12 C14 6,20 m 1,30 m A sólo efecto de hallar las reacciones de vínculo vamos a reemplazar la carga distribuida por una carga concentrada equivalente (Qe), que actúe en el baricentro de la misma Qe = 1,69 t/m x 7.5 m =12,675 t

7,50 m 3,75 m Qe= 12,675 t 3,75 m Q = 1,69 t C12 C14 6,20 m 1,30 m RC14 Para hallar la reacción de vínculo en C14 ( RC14), aplicamos la propiedad que dice que la suma de los momentos de todas las fuerzas actuantes (incluidas las reacciones de vínculo), es igual a cero. Tomamos momentos respecto del punto C12. Recordemos que el momento de una fuerza respecto de un punto es igual a la magnitud de esa fuerza por la distancia al punto. Hay dos fuerzas que producen momento respecto de C12 Qe que produce un momento = Mqe = 12,675 t x 3,75 m = 47,53 tm (+) C14 que produce un momento = MRC14 = RC14 x 6,20 m (-)

7,50 m 3,75 m Qe= 12,675 t 3,75m Q = 1,694 t C12 Mqe = 47,53 tm (+) 6,20 m C14 1,30 m RC14 El momento que produce la reacción de vínculo en C14 ( RC14), para equilibrar a Momento que produce la Carga Equivalente a la carga repartida Qe, que es de 47,53 tm (+), debe ser igual y de sentido contrario, luego MRC14 = - 47,53 tm Además habíamos visto que MRC14 = RC14 x 6,20 m (-) RC14 = 47,53 tm / 6,20 m = 767 7,67 t RC14 = 7,67 t

C12 7,00 m Qe= 12,675 t Q = 1,694 t RH C12 C14 RV C12 RC14 = 7,67 t La reacción de vínculo en C12, al ser un apoyo fijo o de segunda especie, tiene 2 componentes RVC12 (Vertical), y RHC12(horizontal) Para hallar la componente vertical (RVC12), utilizamos la propiedad que establece que la suma de las proyecciones horizontales de todas las fuerzas actuantes, incluso las reacciones de vínculo, es igual a cero - RVC12 + Qe - RC14 = 0 - RVC12 + 12,675 7,67 = 0 RVC12 =12,675 7,67 = 5,01 t

C12 Qe= 12,675 t Q = 1,694 t RH C12 = 0 C14 RV C12 = 5,01 t RC14 = 7,67 t La única fuerza horizontal que existe es la reacción de vínculo horizontal RHC12, que para que exista equilibrio debe ser igual a 0 RHC12 = 0

Ejercicio N 2 Q = 1,694 t Tensor = 4 t C12 Q = 1,694 t C14 6,20 m 1,30 m Tensor = 4 t Esquema Estructural

7,50 m Q = 1,69 t 3,75 m Qe= 12,675 t 3,75 m RH C12 Tensor = 4 t RC 12 RV C12 6,20 m C14 1,30 m RC14 Resolución gráfica 1) Sumamos vectorialmente las 2 fuerzas exteriores, Qe y el Tensor, obteniendo la resultante R 2) Averiguamos cual es la dirección de la reacción RC12 3) Descomponemos la resultante R en las direcciones de las reacciones RC12 y RC 14

7,50 m Q = 1,69 t 3,75 m Qe= 12,675 t 3,75 m RH C12 Tensor = 4 t RC 12 RV C12 6,20 m C14 1,30 m RC14 Resolución gráfica 1) Sumamos vectorialmente las 2 fuerzas exteriores, Qe y el Tensor, obteniendo la resultante R 2) Averiguamos cual es la dirección de la reacción RC12 3) Descomponemos la resultante R en las direcciones de las reacciones RC12 y RC 14

Dibujamos el ejercicio utilizando escala de longitudes y fuerzas

Edificio Chrysler 1930 William Van Allen 77 niveles 317m de altura

Empire State Building 1931 William Lamb 102 Niveles 443m de altura a

Citicorp Center 1978 Hugh Stubbins & Asociados 59 niveles 279 m de altura

Hancock Center 1.969 Bruce Graham (SOM) 443 metros de altura

Banco de Hong Kong 1985 Norman Foster 41 Niveles 179m de altura

Banco de China 1990 I. M. Pey 72 Niveles 367m de altura

Muchas Gracias