DIPLOMADO EN ESTRUCTURAS, MODELAMIENTO, ANALISIS Y DISEÑO DE UNA EDIFICACION DE 05 NIVELES CON ETABS 2015 -MSC RICARDO OVIEDO

1. DIPLOMADO EN ESTRUCTURAS
MODELAMIENTO, ANALISIS Y DISEÑO DE UNA EDIFICACIÓN
DE 05 NIVELES CON ETABS 2015
MsC. RICARDO OVIEDO SARMIENTO
DISEÑO DE EDIFICACIONES DE
CONCRETO ARMADO

2. A lo largo de la presentación se desarrollaran los siguientes temas
Modelamiento Geométrico de la estructura
Definición de las propiedades del material,
Definición de las secciones de columnas y vigas,
Asignación de brazos rígidos
Asignación de restricciones en la base
Etc.
Verificaciones para el Análisis Estructural
Verificación de la masa participativa
Verificación del sistema estructural
Diseño de los elementos estructurales
Vigas
Losas Aligeradas
Losas Macizas
Columnas
Placas
Zapatas
Metrado de cargas y predimensionamiento de
vigas ,columnas, zapatas, placas.
Pre dimensionamiento de los elementos

4. CRITERIOS ARQUITECTÓNICOS
Con los siguientes ejemplos repasaremos las consideraciones elementales que se han de tomar en
cuenta para todo edificio destinado a oficinas en lo referente a la especialidad de Arquitectura
Vista en corte de una edificación
destinada para oficinas
Vista en planta de algunos
ambientes del piso tipico
Ancho del pasadizo
0.90 m
Los pasadizos deberán tener
un ancho mínimo de 90 cm
Sin embargo se deberá proyectar
un ancho de 1.20 metros en caso
de pasadizos de evacuación en caso
de emergencias

5. CRITERIOS ARQUITECTÓNICOS
Vista en corte de una edificación
destinada para oficinas
2.40 m
2.10 m
La altura mínima
recomendable para este
tipo de estructuras es de
2.40 metros para el piso
típico
La altura mínima recomendabl
para este sótanos en oficinas e
de 2.10 metros
No olvide que la altura se toma
hasta el fondo de viga

6. CRITERIOS ARQUITECTÓNICOS
Vista en corte de una edificación
destinada para oficinas
5.5 m
Para proyectar columnas es
importante tener en cuenta
que la caja de estacionamiento
tiene 2.50 metros de ancho2.5 m
Por lo general se proyecta una
columna cada 2 cajas de
estacionamiento – con 3 cajas se
tendría inconvenientes al intentar
cubrir 7.50 metros de luz
El radio de giro mínimo que se debe tener es de 5.00 metros
5.00 m

8. DESCRIPCION GENERAL DE LA EDIFICACION
Se analizará una estructura mixta de 5 niveles destinada para
oficinas.
En las imágenes que se muestran se pueden apreciar las vistas del 3D
renderizado así como la vista en planta del piso típico
La escalera es una estructura independiente. La estructura pertenece
al sistema estructural aporticado solo en la dirección Y, mientras que
en la dirección X es de Muros estructurales como se verá a lo largo de
la presentación.

9. DESCRIPCION DE LA EDIFICACION
Se analizará una estructura aporticada de 5 pisos mostrada en la figura, que será
destinada a oficinas. La escalera es una estructura independiente. En Dirección X es
Muro estructural y en Dirección Y se tiene pórtico de concreto armado. Los muros de
albañilería se consideran separados de la estructura. El sistema de techo será de
losas aligeradas y losa maciza de concreto armado.

10. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS
LOSA MACIZA
Para el calculo del espesor de las losas macizas armadas en dos
direcciones se empleo , para un paño rectangular de 6.50 y 4.00 m, el
siguiente criterio:
Se decidió emplear una losa maciza de 20 cm de espesor
LOSA ALIGERADA
Con un extremo
continuo
Ambos extremos
continuo
L /18.5 L/21
A-B 5.20 0.28 m -
B-C 3.70 - 0.18 m
EJES
LUZ
(m)
Para nuestro ejemplo, tomamos la dirección del aligerado sobre las luces más
cortas.
En conclusión, se recomienda usar una losa aligerada en una
dirección con un peralte de 0.25m.Por tener una longitud de 650 cm se tendrá => 650/35 = 18.57cm

11. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
𝒃 =
𝑩
𝟐𝟎
≥ 𝟎. 𝟐𝟓𝒎 𝐡 =
𝐋𝐧
𝛂
Dónde:
B: Ancho tributario en metros.
Ln: Luz libre en metros.
Para nuestro ejemplo, tomamos las vigas principales, las cuales están
cargando las losas aligerada y maciza.
ℎ =
6.00𝑚
11
= 0.545m
𝒔/𝒄 = 𝟐𝟓𝟎𝒌𝒈/𝒎 𝟐
𝒉 = 𝟎. 𝟓𝟓𝐦
ℎ =
6.00𝑚
10
= 0.60m
𝒔/𝒄 = 𝟓𝟎𝟎𝒌𝒈/𝒎 𝟐
𝒉 = 𝟎. 𝟔𝟎𝐦
𝑏 =
6.00𝑚
20
= 0.30𝑚 ≥ 0.25𝑚
b= 𝟎. 𝟑𝟎𝒎
𝑏 =
6.00𝑚
20
= 0.30𝑚 ≥ 0.25𝑚
b= 𝟎. 𝟑𝟎𝒎
VIGAS PRINCIPALES
𝒃 = 𝟎. 𝟐𝟓𝒎
𝐡 =
𝐋𝐧
𝟏𝟒
Dónde:
B: Ancho tributario en metros.
Ln: Luz libre en metros.
Para nuestro ejemplo, tomamos las vigas principales, las cuales están
cargando las losas aligerada y maciza.
ℎ =
5.50𝑚
14
= 0.395m
𝒔/𝒄 = 𝟐𝟓𝟎𝒌𝒈/𝒎 𝟐
𝒉 = 𝟎. 𝟒𝟎𝐦
b= 𝟎. 𝟐𝟓𝒎
VIGAS SECUNDARIAS
b 𝒙 𝒉 = 𝟎. 𝟐𝟓 𝒙 𝟎. 𝟒𝟎
b 𝒙 𝒉 = 𝟎. 𝟑𝟎 𝒙 𝟎. 𝟓𝟓 b 𝒙 𝒉 = 𝟎. 𝟑𝟎𝒙 𝟎. 𝟔𝟎
Se consideró para el control de distorsiones las siguientes secciones:

12. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
𝐀𝐜𝐨𝐥 =
𝛌𝐏 𝐆
𝛈𝐟′ 𝐂
𝐏 𝐆: Carga por Gravedad.
λ, η: Factores que dependen de
la ubicación de la columna.
Para el cálculo de las cargas de gravedad (PG) realizaremos el metrado
para una columna central.
Se recomienda los siguientes pesos para las distintos tipos de losa, según su peralte:
METRADO PARA EL CALCULO DE CARGAS DE GRAVEDAD PARA COLUMNA

13. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Metrado carga Muerta
Luego de obtener la carga en servicio, calcularemos las dimensiones de la
columna.
f’c: 210kg/cm2
𝐀𝐜𝐨𝐥 =
𝟏. 𝟏 ∗ 𝟏𝟒𝟒. 𝟗𝟒
𝟎. 𝟑 ∗ 𝟎. 𝟐𝟏𝟎
= 𝟐𝟓𝟑𝟎. 𝟕𝟎 𝒄𝒎 𝟐
Las dimensiones de columnas podrían ser:
Tomaremos como sección de columna 55 x 55cm.
N° PISOS BT (m) LT (m) Carga
5 4.75 6.25 0.10 T/m2 Tn/m2 14.84 Tn
Tipico 4 4.75 6.25 0.10 T/m2 Tn/m2 11.88 Tn
Ultimo Nivel 1 4.75 6.25 0.05 T/m2 Tn/m2 1.48 Tn
5 2.6 6.25 28.44 Tn
5 1.85 2.85 9.23 Tn
CANTIDAD b (m) h (m) Ancho (m) P. Concreto CARGA
4 1.85 3.1 0.2 2.40 T/m2 11.01 Tn
CANTIDAD b (m) h (m) L (m) P. Concreto CARGA
5 0.3 0.45 4.25 2.40 T/m2 6.89 Tn
5 0.3 0.6 5.75 2.40 T/m2 12.42 Tn
b (m) h (m) L (m) CARGA
0.5 0.5 16 9.60 Tn
105.78 Tn
N° PISOS B (m) H (m) CARGA
Típico 4 2.75 6.25 0.25 T/m2 Tn/m2 17.19
Típico 4 2 3 0.25 T/m2 Tn/m2 6.00
Típico 4 2 3.25 0.50 T/m2 Tn/m2 13.00
Ultimo Nivel 1 4.75 6.25 0.10 T/m2 Tn/m2 2.97
39.16
144.94
214.66
CARGA MUERTA (D)
PESO
SOBRECARGA
CARGA VIVA (V)
CARGA EN SERVICIO (D+L)
CARGA ULTIMA (1.4D+1.7L)
Peso losa Maciza
Peso Viga X
Peso Viga Y
P. Concreto
Peso Columna 2.40 T/m2
PESO
Peso Acabado
Tabiqueria
Peso Losa 0.25 0.35 T/m2
Peso Losa 0.25 0.35 T/m2
Metrado carga Viva
b t
0.3 0.84
0.4 0.63
0.5 0.51
0.55 0.46
0.6 0.42

14. PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA
ZAPATA PARA COLUMNA CENTRAL
Con la carga de gravedad para la columna obtenida del Metrado
anterior, y con una capacidad portante de 3.00 kg/cm2, calculamos las
dimensiones de la zapata.
𝐀𝐳 =
𝐏
𝝈 𝒔
Dónde:
P: Peso en servicio.
𝜎𝑠: Capacidad portante.
𝐀𝐳 =
𝟏𝟒𝟒. 𝟗𝟒
𝟑𝟎
= 𝟒. 𝟖𝟑𝒎 𝟐
De aquí tenemos que los lados de la zapata que serán iguales ya que es
una columna cuadrada.
𝐁 = 𝐋
𝐀𝐳 = 𝐁 ∗ 𝐋
𝐁 = 𝟐. 𝟑𝟎𝐦, 𝐋 = 𝟐. 𝟑𝟎𝐦, 𝐀𝐳 = 𝟓. 𝟐𝟗𝐦 𝟐
ZAPATA PARA COLUMNA PERIMETRAL
Con la carga de gravedad para la columna obtenida del metrado
anterior, y con una capacidad portante de 3.00 kg/cm2, calculamos las
dimensiones de la zapata.
𝐀𝐳 =
𝟖𝟗. 𝟖𝟏
𝟑𝟎
= 𝟐. 𝟗𝟗𝒎 𝟐
De aquí tenemos que los lados de la zapata que serán iguales ya que es
una columna cuadrada.
𝐁 = 𝟐𝐋
𝐀𝐳 = 𝐁 ∗ 𝐋
𝐁 = 𝟐. 𝟔𝟎𝐦, 𝐋 = 𝟏. 𝟑𝟎𝐦, 𝐀𝐳 = 𝟑. 𝟑𝟖𝐦 𝟐

15. Msc. Ricardo Oviedo Sarmiento
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