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Descripción:
Diseño Estructural de Casas Habitación
Tabla de contenidos:
Front Matter
Prólogo a la segunda edición
Prólogo a la tercera edición
Introducción
Capítulo 1: Diseño estructural
Objetivos del diseño estructural
Proceso del diseño estructural
Criterios de diseño estructural
Seguridad estructural
Figura 1.1
Criterio reglamentario de diseño estructural
Reglamentos de diseño
Tabla 1.1: Reglamentos de ingeniería estructural
Capítulo 2: Materiales
Mampostería
Piedras naturales
Piezas artificiales
Tabiques y ladrillos de barro recocido
Figura 2.1
Piezas macizas
Piezas huecas
Figura 2.2
Bloques y tabicones de concreto
Figura 2.3
Propiedades mecánicas de las piezas o unidades
Propiedades mecánicas de piezas de piedra natural
Tabla 2.1: Resistencia a la compresión de la piedra natural.
Resistencia a la compresión de piezas artificiales (tabique y bloques)
Figura 2.4
Tabla 2.2: Características típicas de algunas piezas artificiales.
Absorción
Durabilidad
Propiedades mecánicas del mortero de junteo
Resistencia a compresión del mortero
Tabla 2.3: Proporcionamiento y resistencia de diseño a la compresión de diversos tipos de mortero.
Tabla 2.4: Propiedades mecánicas de mampostería de piedra natural.
Figura 2.5
Tabla 2.5: Valores indicativos de resistencia fm* de diseño a compresión de algunas mamposterías.
Tabla 2.6: Valores indicativos de resistencia de diseño fm* para piezas de barro.
Recomendaciones del RCDF y sus normas técnicas para los morteros
Propiedades mecánicas de la mampostería
1. Mampostería de piedra natural
Resistencia a compresión y cortante de mampostería de piedra natural.
2. Piezas artificiales
Resistencia a compresión de la mampostería de piezas artificiales.
Módulo de elasticidad.
Resistencia a cortante de la mampostería.
Figura 2.6
Tabla 2.7: Valores indicativos de resistencia de diseño a compresión diagonal vm*para algunos tipos de mampostería.
Valores indicativos.
Concreto
Cemento, agregados
Tabla 2.8: Diferentes tipos de cemento.
Cemento tipo 1.
Cemento tipo 2.
Cemento tipo 3.
Cemento tipo 4.
Cemento tipo 5.
Agregados inertes
Grava (agregado grueso).
Arena (agregado fino).
Mezclas
Relación agua-cemento
Figura 2.7
Pruebas en el concreto
Concreto fresco
Prueba de revenimiento
Figura 2.8
Tabla 2.9: Grados de trabajabilidad del concreto fresco en función del revenimiento.
Ensaye a compresión del concreto
Figura 2.9
Ensaye a tensión del concreto
Aditivos para concreto
Figura 2.10
Acero de refuerzo
Figura 2.11
Capítulo 3: Acciones
Clasificación de las acciones
Figura 3.1
Combinación de acciones
Acciones últimas
Figura 3.2
Figura 3.3
Determinación de las acciones
Cargas permanentes (cargas muertas)
Figura 3.4
Cargas variables (cargas vivas)
Figura 3.5
Cargas accidentales
Sismo
Figura 3.6
Detección de los sismos.
Figura 3.7
Figura 3.8
Figura 3.9
Figura 3.10
Figura 3.11
Capítulo 4: Sistemas constructivos
Determinación de cargas unitarias de elementos
Determinación de pesos
Primer caso: Losa
Segundo caso: Muro de tabique
Determinación de pesos
Tercer caso: Trabe
Cuarto caso: Columna
Determinación de pesos
Quinto caso: Cimiento de mampostería
Sexto caso: Zapata corrida de concreto
Determinación de pesos
Séptimo caso: Perfil metálico
Octavo caso: Muro hueco sin recubrimiento
Determinación de pesos
Noveno caso: Vigueta y bovedilla
Peso de tinaco y bases
1. Tinaco de asbesto cemento
2. Tinaco plástico poliestireno
Décimo caso: Sistema: Muros de tabique macizo hecho a mano con diversos recubrimientos
Determinación de pesos
Undécimo caso: Sistemas constructivos de ventanas y pretil
Cargas equivalentes debidas a muros divisorios
Tabla 4.1: Coeficientes para transformar cargas lineales en equivalentes uniformes por m2.
Capítulo 5: Diseño estructural de elementos de casa habitación
Estructuración
Simbología
Figura 5.1
Figura 5.2
Transmisión y bajada de cargas
Transmisión de cargas
Figura 5.3
Peso por metro lineal de muros
Figura 5.4
Peso por metro lineal de volados
Figura 5.5
Bajada de cargas hacia cimentación
Diseño de la cimentación
Cimientos de mampostería
Figura 5.6
Recomendaciones sobre la disposición de la cimentación
Tabla 5.1: Separaciones máximas que el reglamento establece considerando la presión de contacto del terreno.
Figura 5.7
Cimientos corridos de concreto reforzado
Figura 5.8
Cimientos con cargas extremas
Figura 5.9
Losas de cimentación
Tabla 5.2: Valores del módulo de elasticidad Es del suelo para diferentes tipos de suelo.
Diseño y revisión de muros
Sistemas estructurales a base de muros de mampostería
Figura 5.10
Confinamiento de muros
Figura 5.11
Propiedades básicas de los muros
Criterios que influyen para fijar un factor de resistencia FR
Muros sujetos a cargas verticales
Disposición reglamentaria
Criterio de análisis de muros por carga vertical del RCDF
Carga vertical resistente
Muros sujetos a cargas horizontales (sismo)
Criterios de análisis sísmico
Criterios de análisis estático
Método estático de análisis
Figura 5.12
Tabla 5.3: Valores del coeficiente sísmico, según el RCDF para estructuras del grupo B.
Método simplificado de análisis del RCDF
Tabla 5.4: Coeficientes sísmicos reducidos por ductibilidad para el método simplificado (estructuras grupo B).
Figura 5.13
Figura 5.14
Procedimiento de revisión sísmica aplicando el método simplificado de análisis del RCDF
Muros de contención
Figura 5.15
Figura 5.16
Cálculo de empuje del terreno
Teoría de Coulomb
Figura 5.17
Figura 5.18
Método semiempírico de Terzaghi
Figura 5.19
Solicitaciones en muros de contención
Figura 5.20
Acciones sobre muros de contención
Cálculo de muros de contención de mampostería
Figura 5.21
Diseño de muro de contención de concreto armado
Figura 5.9
Empuje de terreno por metro lineal de muro
Determinación de cargas verticales
Revisión por volteo
Revisión por hundimientos en el terreno
Revisión por deslizamiento
Diseño de la pared vertical (flexión)
Determinación del porcentaje de acero
Verificación de la sección por cortante
Diseño de la zapata
Diseño de cimiento corrido de concreto armado
Peso volumétrico del concreto armado
Cargas verticales últimas sobre cimiento
Suma de cargas verticales últimas sobre terreno
Cálculo de contratrabe de cimentación
Diseño de vigas de concreto reforzado
Flexión
Figura 5.22
Figura 5.23
Criterio básico de diseño
Determinación de la resistencia a la flexión MR
Figura 5.24
Hipótesis básicas para determinar la resistencia a la flexión MR
Figura 5.25
Figura 5.26
Figura 5.27
Expresión alternativa para obtener MR
Cuantías máxima y mínima de acero
Tabla 5.5: Valores de cuantía máxima y mínima para diversas combinaciones de acero y concreto.
Refuerzo mínimo reglamentario
Figura 5.28
Diagrama de momento resistente
Figura 5.29
Figura 5.30
Momento resistente frente a momento flexionante
Figura 5.31
Bastones adicionales de acero
Figura 5.32
Selección del diámetro de varilla más adecuado
Problemas del diseño por flexión de vigas de concreto reforzado
Vigas doblemente armadas
Momento resistente
Procedimiento de cálculo
Figura 5.33
Cortante
Figura 5.34
Contribución VSR a la resistencia por cortante del armado transversal (estribos)
Figura 5.35
Resistencia total por cortante VR
Problemas del diseño por cortante de vigas de concreto reforzado
Disposiciones reglamentarias sobre el diseño por cortante
Distancia del apoyo hasta donde se colocan estribos
Cantidad necesaria de estribos
Figura 5.36
Adherencia y anclaje de varilla
Figura 5.37
Figura 5.38
Tabla 5.6: Tabla de factores que afectan la longitud básica de desarrollo.
Procedimiento para establecer la longitud de anclaje de varillas
Figura 5.39
Figura 5.40
Deflexiones
Establecimiento de secciones de anteproyecto
Tabla 5.7: Peraltes mínimos de vigas y losas que trabajan en una dirección cuando no se calculan las deflexiones.
Cálculo de deflexiones
Figura 5.41
Diseño de losas de concreto reforzado
Figura 5.42
Losas en una dirección
Figura 5.43
Doblado de varillas
Figura 5.44
Ejemplo de diseño de losa trabajando en una dirección
Losas macizas perimetralmente apoyadas
Figura 5.45
Figura 5.46
Método del RCDF para el cálculo del momento flexionante en tableros de losas de concreto reforzado
Figura 5.47
Diseño de losas macizas
Dimensionamiento y refuerzo de losas macizas
Reducción del armado
Figura 5.48
Losas perimetralmente apoyadas trabajando en una dirección
Ejemplo de cálculo de peralte y revisión por cortante
Coeficientes para el cálculo de momentos últimos
Losas aligeradas perimetralmente apoyadas
Figura 5.49
Capítulo 6: Proyecto de aplicación de diseño en casa habitación
: Descripción
Arquitectónico
Estructural
: Desarrollo del proyecto
Proyecto arquitectónico
Proyecto arquitectónico
Proyecto arquitectónico
Proyecto estructural
Análisis de cargas unitarias
Sistema de vigueta y bovedilla*
Sistema: Muros de tabique macizo hecho a mano con diversos recubrimientos
Sistema: Muros de tabique “La Huerta” extruidos en plant a
Peso de la escalera
Peso de la rampa de escalera (concreto armado) con plafón de yeso y escalones de tabique
Peso del tinaco
Peso de muros divisorios sobre losas
Tablero 1 Entrepiso
Tablero 5 Entrepiso
Cargas totales W en kg/m2 azotea
Transmisión de cargas a perímetro de tablero
Carga en kg/m sobre perímetro de tableros (azotea)
Carga por metro lineal en perímetro de tableros de azotea
Cargas totales W en kg/m2 (incluye muros divisorios) en entrepiso
Transmisión de carga W en kg/m sobre bordes de apoyo en sistema de vigueta y bovedilla de entrepiso
Cálculo de reacciones de trabes
Cálculo de reacciones en casos especiales Trabe 2 (a-c) azotea
Trabe 4 (b-d) entrepiso
Magnitud de las concentraciones en azotea en kg
Magnitud de las concentraciones en entrepiso en kg
Transmisión de cargas eje A
Transmisión de cargas eje E
Tabla de bajada de cargas en el eje A
Tabla de bajada de cargas en el eje E
Transmisión de cargas eje D
Tabla de bajada de cargas en el eje D
Transmisión de cargas eje 6
Transmisión de cargas eje 5
Tabla de bajada de cargas en el eje 6
Tabla de bajada de cargas en el eje 5
Transmisión de cargas eje 4
Transmisión de cargas eje 2
Tabla de bajada de cargas en el eje 4
Tabla de bajada de cargas en el eje 2
Cargas sobre terreno en kg/m y fuerza concentrada en el punto (D-5)
Diseño de cimientos y muro de contención
Consideraciones generales
Cálculo de cimientos Datos:
Expresiones empleadas para el diseño:
Notas sobre el diseño:
Diseño de ampliación de base en punto (D-5)
Tabla de cálculo de cimientos
Planta de cimentación
Cortes de cimentación
Diseño de muro de contención
Peso volumétrico de la mampostería:
Empuje de terreno por metro lineal de muro:
Determinación de cargas verticales:
Revisión por volteo:
Revisión por hundimientos en el terreno:
Revisión por deslizamiento:
Revisión de muros sujetos a cargas verticales
Revisión de muros sujetos a cargas horizontales (sismo)
Verificación de las condiciones de regularidad para la aplicación del método simplificado:
Determinación del centro geométrico de la planta de entrepiso
Excentricidad torsional
Figura 6.1
Cálculo del peso de la estructura
Cálculo de las fuerzas sísmicas en cada nivel de la estructura
Cálculo del cortante último VU
Cálculo de la resistencia al cortante VR de los muros
Cálculo de la resistencia de los muros de la planta baja dirección X-X
Cálculo de VR aplicando directamente la expresión reglamentaria
Diseño de trabes
Diseño de trabes de azotea
Trabe 2 (A-D) Azotea (Acciones últimas)
Análisis estructural de trabes de azotea
Diseño de trabes
TRABES DE AZOTEA
TRABES DE ENTREPISO
Propuesta de trabe tipo mínima y cálculo de sus acciones resistentes
Cálculo de resistencia por flexión
Cálculo del momento resistente
Cálculo de resistencia por cortante
Comparación de acciones últimas con las acciones resistentes de trabes del proyecto (azotea)
Cálculo de VCR
Trabes simplemente apoyadas (azotea)
Refuerzo adicional para la trabe C(5-6) azotea
Armado de la trabe C (5-6) azotea
Diseño de trabes de entrepiso
Análisis estructural de trabes de entrepiso
Cálculo de elementos mecánicos de trabe 4 (B-D)
Propuesta de trabe tipo mínima y cálculo de sus acciones resistentes (ENTREPISO)
Cálculo de resistencia por flexión
Cálculo del momento resistente
Cálculo de resistencia por cortante
Cálculo de VCR
Cálculo de VSR
Comparación de acciones últimas con las acciones resistentes de trabes del proyecto (entrepiso)
Diseño de trabe 4 (B-D) entrepiso
Refuerzo por flexión adicional para trabe 4 (B-D) entrepiso
Refuerzo por cortante adicional para trabe 4 (B-D) entrepiso
Diseño de losa de azotea
Figura 6.2
Cálculo del peralte
Coeficientes de momentos
Cálculo de momentos
Figura 6.3
Figura 6.4
Armado de la losa
Revisión por cortante del peralte obtenido
Cálculo del cortante resistente
Croquis de armado de losa
Figura 6.5
Figura 6.6
Back Matter
Apéndices
: Apéndice 1
Cuantías máximas y mínimas reglamentarias (NTCconcreto 2.2.1 Y 2.2.2)
Valores de cuantía máxima y mínima para diversas combinaciones de acero y concreto.
Expresiones utilizadas:
: Apéndice 2
Diámetros, áreas y pesos de barras redondas
: Apéndice 3
Peso volumétrico de materiales de construcción
Piedras naturales
Piedras artificiales Concretos y morteros con agregados de peso normal
Maderas
Suelos
Recubrimientos (no incluye materiales de unión)
Muros (no incluye el peso de los recubrimientos)
Materiales diversos
: Apéndice 4
Tabla de coeficientes de momentos para tableros rectangulares, franjas centrales para franjas extremas (multiplíquense los coeficientes por 0.60)
Tabla anexa de coeficientes para momentos flexionantes en losas (método del RCDF)
: Apéndice 5
Constantes de cálculo para concreto
: Apéndice 6
Confinamientos de muros
Figura A-6
Tabla A.7: Ancho mínimo de vigas (cm) según diámetro y número de varillas.
: Apéndice 7
Recomendaciones sobre dimensionamiento y armado
: Apéndice 8
Deducción de expresiones para transmisión de carga en tableros rectangulares con carga perimetral
Cargas vivas reglamentarias del RCDF
: Cargas vivas
Artículo 199 del reglamento del D.F.
Observaciones a la tabla de cargas vivas
Tabla de pesos volumétricos y coeficientes de fricción
Propiedades físicas de materiales granulares
Pesos volumétricos y taludes naturales
Bibliografía
Índice analítico
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