Transcripción completa de “Diseño estructural casa habitación /Trabe de entrepiso/NTC CD MX/área de acero flexión y cortante”. Haz clic en una marca de tiempo para abrir el video en ese momento. ¿Necesitas otro video? Usa el generador de transcripciones de YouTube.
0:01 bienvenidos a ingeniería civil online continuando con el diseño estructural para casa habitación en esta ocasión diseñaremos la trabe de entrepiso a modo de recordatorio y la causa es cosa de planta baja y planta alta en el vídeo anterior habíamos definido también las cargas unitarias para muro tipo y los entrepisos para el muro tipo correspondía a 270 kilogramos por metro cuadrado y para la losa de entrepiso he cambiado un poco el peso total de carga muerta y se ha reducido a 400 7.5 kilogramos por metro cuadrado para el caso del peso de la loseta la puedes obtener con el fabricante o el proveedor
0:48 para trabajar con la carga muerta del muro tipo necesitamos conocer la altura de los muros en este caso es de 250 metros por lo tanto voy a multiplicar 270 kilogramos por metro cuadrado por 2.50 metros esto me da un total de 675 kilogramos por metro líneas para el caso de la carga viva máxima en la tabla 611 de cargas vivas unitarias voy a utilizar la carga vida máxima que en este caso es de 190 kilogramos por metro cuadrado aquí ya te presento el croquis de la estructura principal de la planta de entrepiso y en ella podemos ver cuatro
1:35 tableros y un hueco que corresponde al área de la escalera he colocado también mi carga muerta correspondiente a 407 kilogramos por metro cuadrado y una carga viva máxima de 190 kilogramos por metro cuadrado y esto me da un total de 590 kilogramos por metro cuadrado ya que colocada en cada uno de los tableros y ya con estos datos podemos obtener las cargas en los bordes de cada tablero continuando con el ejemplo de aplicación con los datos que ya obtuvimos ya podemos elaborar pues la tabla de cargas en borde como puedes ver en esta tabla ya he colocado el número de cada tablero a uno que corresponde al lado corto a su
2:23 26 2 que corresponde al lado largo que es igual a mi lado corto entre mi lado largo la carga y finalmente doble uno que es a la carga en borde corto y w 2 correspondiente a la carga en borde largo aquí también ya he colocado las fórmulas y bueno aquí ya me voy a ir un poquito más rápido porque bueno estos pasos ya los vimos en el vídeo anterior yo ya tiene mi tabla de cargas y bueno aplicando las fórmulas para cada borde pues ya la he llenado ahora bien en el croquis que ya tengo aquí elaborado ya he colocado mi doble
3:10 uno correspondiente a la carga en borde corto en el tablero 1 he colocado 597 kilogramos por metro lineal y en el borde largo correspondiente a w 2 716 punto 4 kilogramos por metro y esto lo vamos a hacer con cada tablero para el área de entrepiso voy a trabajar como caso especial la trabe que se encuentra sobre el eje del eje 2 al eje 3 ya que ésta a través se encuentra relacionada con mi tablero 2 y tablero 3 y el área de hueco de escalera como puedes ver elaboré un croquis un poco más grande del área donde se encuentra la trabe de
3:55 entrepiso 3 con esta información ya podemos detectar cada una de las 5 criptas que intervienen para el diseño de la trabe de entrepiso para este caso voy a considerar la vida simplemente apoyada por lo tanto tenemos una reacción positiva en cada apoyo a las cuales le he llamado r2 y r3 una carga distribuida w1 debido a la carga del tablero 2 y el tablero 3 una segunda carga distribuida w subíndice 2 y esto es menor ya que sólo corresponde a la carrera del tablero 3 y también a los 240 tenemos una reacción de la trabe 2 prima a ión b y hasta la podemos observar aquí en el
4:41 croquis por lo que también debemos de trabajar con la trabe 2 prima a b esta a través de tres metros tiene dos reacciones reaccionen a y reaccionen ve y una carga distribuida debido al tablero 2 entonces para llevar un orden vamos a empezar por el análisis de la trabe 2 prima ave para el análisis de la trabe 2 prima abel necesitamos conocer una base y un peralte así como el área de acero pero como no conocemos ninguna de estos datos lo que vamos a hacer es proponer una sección en este caso yo voy a proponer una sección de peralte de 44 centímetros y una base de
5:28 20 centímetros y con esto podemos calcular el peso propio multiplicando punto 44 por punto 20 por 2400 que es el peso volumétrico del concreto y esto nos da un total de 211 punto 2 kilogramos por metro anteriormente habíamos calculado el peso del muro por metro lineal y en este caso es de 675 kilogramos por metro para calcular la carga distribuida sumamos 430 puntos correspondientes a la carga en borde 200 11.2 por t su propio 675 debido al y esto nos da un total de 1300 16.4 logramos por metro como paso siguiente vamos a hacer un diagrama de
6:14 cuerpo libre en el cual vamos a ver una reacción positiva en a una reacción negativa de tres mil 949 punto dos kilogramos correspondiente multiplicar 1300 16.4 por la longitud de la trabe de tres metros y tenemos finalmente una reacción positiva en b para calcular las reacciones voy a utilizar la fórmula r es igualdad me carga distribuida por la longitud entre 2 sustituyendo la fórmula esto me da un total de 1974 puntos 6 kilogramos ya con estos datos podemos continuar el análisis de la trabe b-23 sin embargo yo quise completar el ejemplo trazando el
7:00 diagrama de cortante y el diagrama de momento una vez que ya conocemos la reacción en la trabe 2 prima abel que corresponde a una carga puntual vamos a calcular la carga distribuida w1 wv2 y para ello también vamos a emplear la misma sección que propusimos en la trae dos primas ave que de peralte tiene 44 centímetros y de base 20 centímetros y cuyo peso propio es de 211 punto 2 kilogramos por metro calculando la cara distribuida 1 tenemos el peso de 211 puntos 2 por peso propio un peso de 597 kilogramos por metro y
7:48 por carga de borde por el tablero 3 un peso de 350 y 8.5 de carga de borde por el tablero 2 y 675 kilogramos por metro de sumando tenemos un total de 1800 41.7 y esto lo vamos a aproximar a 1842 para calcular la carga distribuida 2 consideramos un peso por rápido de 211 punto 2 una carga en borde debida al tablero 3 de 597 y una carga de muro de 675 sumando esto nos da mil 483 puntos 2 que le voy a aproximar a 1.484 como puedes ver que hemos
8:33 despejado tres de las cinco incógnitas conocemos el valor de la carga distribuida 1 el valor de la carga distribuida 2 así como la carga producida por la trabe 2 prima abel para continuar haremos un diagrama de cuerpo libre para ello convertiremos las cargas distribuidas en cargas puntuales por ejemplo multiplicamos 1842 por la longitud a la que se encuentra distribuida de 2.40 metros y esto le dará un total de 4.400 20.8 y esto haremos también con la cara distribuida número 2 recuerda que una vez que hayas convertido en la carga distribuida en carga puntual ésta se coloca al centro del claro en donde se encuentra distribuida para conocer la
9:20 reacción en el punto 3 área sumatoria de momentos en el punto 2 por lo tanto nos apoyamos en el punto 2 y tenemos el sentido en el que gira la carga y la primera carga es 4.400 20.8 por la longitud a la que se encuentra de 1.20 + 1975 por 2.4 más 2300 74.4 por 3.20 menos mi reacción 3 por 4 despejando r3 tenemos 17 mil 643 punto 04 entre 4 dando un total de 4.400 10 puntos 76 kilogramos ahora hacemos una
10:06 sumatoria de fuerzas y por lo tanto tenemos el retorno positivo menos 4 mil 420 puntos - 1975 - 2300 74.4 más 4.400 10.76 que corresponde al valor de la reacción en tres despejamos r2 y nos da un total de cuatro mil 359 punto de 44 kilogramos el siguiente paso es trazar el diagrama de cortante por lo tanto tenemos una reacción positiva de 4.359 punto 44 menos una reacción
10:51 negativa de 4.400 20.8 nos da un total de menos 61 puntos 36 menos una carga de 1975 nos da un total de menos 2000 36.36 menos una carga de 2300 74.4 nos da un total de menos 4.400 10.76 y finalmente tenemos una reacción positiva en 3 de 4.400 10.76 y esto nos da un total de 0 por lo tanto nuestro diagrama de cortante es correcto como puedes observar en el
11:37 diagrama de cortante generamos tres áreas una positiva y dos negativas para atrás el diagrama de momentos obtendré primero el área de cada figura por lo tanto me apoyo de la regla de tres para obtener los datos del área triangular 2 y aplicamos la fórmula del triángulo al área 1 y área 2 así como la fórmula para el área del trapecio y sustituyendo valores del área 1 me da un total de 5 mil 158 puntos 218 el área 2 que es negativa me da un total de 1.022 y el área de trapecio que es también negativa me da un total de 5 mil
12:23 157 puntos 696 y con estos datos ya podemos trazar nuestro diagrama de momentos pero el diagrama de momentos sumamos las áreas que ya obtuvimos y tenemos la primer cantidad de 5000 158.700 18 menos el área 2 de 1.0 22 nos da como resultado 5 mil 157 puntos 696 menos el área 3 de 5 mil 157 puntos 696 nos da un total de 0 por lo tanto el diagrama momentos es correcto como siguiente paso calcularemos el cortante último y el momento último para el cortante último tomaremos un
13:09 factor de carpa de 1.5 y lo vamos a multiplicar por 4 mil 359 puntos 44 y esto me da un total de 6.500 39.16 para el momento último multiplicamos 1.5 por 5000 158.700 18 y esto nos da un total de 7.200 22.21 kilogramos metro como datos de diseño utilizaré una frase de 250 kilogramos sobre centímetro cuadrado un viaje para estribos de 2500 30 kilogramos sobre centímetro cuadrado y una frase de 4 mil 200 kilogramos sobre centímetro cuadrado para acero de
13:56 refuerzo recordemos que la sección propuesta es de 20 x 44 centímetros como cuantía de acero utilizaré punto 007 y nos apoyaremos de las normas técnicas complementarias de la ciudad de mexico comenzamos con las redes a flexión y para ello utilizó la fórmula siguiente que está el obtengo de las mts de la ciudad de mexico en el apartado 5 13 y voy a utilizar la ecuación 512 donde el valor de q es igual a efe sobre fbi prima ce por la cuantía de acero sustituimos valores ya que conocemos los datos y esto me arroja un total de punto 173 como podrás recordar en el vídeo
14:43 anterior te comenté que para tener una máxima economía en el diseño vamos a igualar mi momento resistente igual a mi momento último de la fórmula de resistencia de flexión despejamos de que es igual al pedal y nos da como resultado la siguiente fórmula sustituimos valores ya que conocemos todos los datos y esto nos da un total de 38 puntos 65 y yo lo voy a aproximar a 39 centímetros por lo tanto este sería nuestro portal de efectivo calculamos el área de acero y vamos a utilizar la fórmula la cuantía de acero pero para ello tenemos que despejar a ese y la fórmula de nos queda a veces es igual a la cuantía de 0 por la base por el
15:28 peralte sustituimos valores y esto me da un total de 5.32 centímetros cuadrados por lo tanto voy a utilizar varillas del número 3 y del número 5 la proporción que voy a utilizar es de 2 varillas del número 3 más dos varillas del número 5 esto me da un total de 5 puntos 38 centímetros cuadrados por lo tanto 5.38 es mayor a 5.32 que requiere el área de acero por lo tanto cumple hasta el momento la sección y 0 es la siguiente tenemos un área con un peralte efectivo de 39 centímetros y una base de 20 centímetros el área de acero por
16:14 flexión consta de dos varillas del número cinco y dos varillas del número tres con esto concluimos el área de acero longitudinal ahora haremos una por cortante es decir el acero transversal para ello vamos a proponer estribos del número tres a cada 15 así que revisaremos el acero mínimo y lo revisaremos con la siguiente fórmula en donde ese es la separación de estribos y para efe jr utilizaremos 2.530 que es el valor para estribos y esto nos da un total de puntos 50 centímetros al cuadrado por lo tanto para los estribos voy a utilizar varillas del número 3 cuya área es de punto 71 sin embargo voy a utilizar estribos a dos ramas por lo que debo
17:01 multiplicar puntos 71 por 2 y esto me da un total de 1.42 centímetros cuadrados mismos que son mayores al área de acero mínima requerida calculamos la cantidad de acero pero para ello vamos a emplear el acero longitudinal que ya hemos calculado correspondiente a 5.38 centímetros cuadrados por lo tanto tenemos 5.38 entre 20 x 39 y esto me da un total de punto 00 69 y yo lo voy a aproximar a punto 007 como la cuantía de acero es menor a punto 0 15 entonces vamos a emplear la siguiente fórmula y esto es según las n tc donde f r es
17:46 igual a 0.75 sustituyó los valores y pcr me da un total de 3.144 punto 88 kilogramos bien para esta parte en el que me voy a ir un poquito más rápido simplemente voy a hacer mención de las fórmulas porque hemos visto las fórmulas y en donde localizar las en las normas técnicas así que como podrás recordar existe una limitación para fuerza cortante en donde nos habla que el cortante último debe de ser menor a efe r por 2 por raíz de f primer c de deporte aquí simplemente voy a sustituir valores y voy a utilizar el peralte efectivo en este caso me da un total de 18 mil 499 punto 32 y como
18:33 puedes ver es mucho mayor a el cortante último y por lo tanto cumple como el cortante último es mucho mayor a psr la separación del refuerzo se calcula con la siguiente fórmula esta fórmula ya también la explicamos en el vídeo anterior para obtener de ese ere lo que tenemos que hacer es el cortante último restar el valor de psr y esto nos da un total de 3 mil 394 punto 28 kilogramos por lo tanto vamos a sustituir nuestros valores la separación nos va a arrojar un total de 30 puntos 96 centímetros sin embargo nos dice el reglamento que la separación no debe de ser menor a 6
19:20 centímetros también nos menciona que el cortante último debe de ser menor a fr por 1.5 por la raíz de ese primer c desde por de sustituyendo valores me da un total de 13 mil 874 punto 49 por lo tanto comprobamos que el cortante último es mucho menor a 13 mil 874 punto 49 y por lo tanto cumple en las normas técnicas nos indica que la separación debe de ser menor a punto 5 del peralte efectivo y es y esto me da un total de 19 puntos 5 centímetros por lo tanto este valor rige así que la separación de los estribos será igual a 19 centímetros
20:06 recuerda que lo que hicimos en este vídeo es obtener el peralte efectivo por lo tanto todavía le debemos sumar el recubrimiento en este caso yo propongo que sea de 3 centímetros tanto el peralte de la vida será de 42 centímetros y de base 20 centímetros con estribos de número 3 a cada 19 centímetros con un acero longitudinal de 2 varillas del número 5 más dos varillas el número 3 finalmente haremos una revisión de refuerzo flexión adicional y para ello voy a utilizar una ecuación 513 de resistencia a flexión sustituyó valores sin olvidar que debo utilizar el peralte efectiva y el momento resistente es igual a 7.900 3.44 kilogramos metros
20:56 y si recuerdas el momento último es igual a 7200 22.21 kilogramos metro y esto es mucho menor al momento resistente de 7.903 punto 44 kilogramos metro finalmente se cumple la condición donde el momento resistente debe ser mayor al momento último qué pasaría si no se cumple esta condición por ponerte un ejemplo voy a utilizarla a través de 2/3 de entrepiso he cambiado el momento resistente y he conservado el valor del momento último lo que debemos hacer es calcular el área de acero restando el momento último menos el momento resistente lo multiplicamos por 100 para pasar a centímetros entre punto 9 por efe que es el acero por punto 9 por 39
21:45 que es el peralte efectivo y esto me da un total de punto 48 centímetros a cubrir de área de acero para ello voy a utilizar la varilla del número 3 ya que su área de cero es de punto 71 centímetros cuadrados y como puedes ver el área es muy superior a el área requerida por lo tanto colocamos un bastón con varillas del número 3 hasta aquí no me queda más que darte las gracias por tu tiempo y recordarte que dejaré en la cajita de descripción el link del video anterior así como un correo para mantenernos en contacto el cual es el siguiente contacto punto ing civil gmail.com y recuerda suscribirte compartir y dar like hasta pronto
