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Memoria de calculo estructural de casa habitacion.
Tipo: Apuntes
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Subido el 10/05/2020
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III.I – ARQUITECTURA Y CONFIGURACIÓN GEOMETRICA CONFIGURACIÓN DE PLANTAS ARQUITECTONICAS
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III.II – MODELO ESTRUCTURAL CONFIGURACIÓN DE MODELO ESTRUCTURAL
Plant View – N+3.00 Walls Pier IDs Plant View^ –^ N+6.00 Walls Pier IDs
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VI. – ANALISIS DE CARGAS
Elemento Espesor (m) Peso Vol. (kg/m3) Resultado (kg/m2) Impermeabilizante 10. Entortado 0.02 1800.00 40. Relleno 0.04 1600.00 65. Peso del concreto 2400.00 250. Block de poliestileno 0.5 kg/pza 4. Sobrecarga capa de mortero 20. Sobrecarga losa colada 20. Carga muerta total: 404.
Elemento Espesor (m) Peso Vol. (kg/m3) Resultado (kg/m2) Piso 0.02 2000.00 40. Pega piso 0.01 2000.00 20. Aplanados 0.02 1800.00 36. Peso del concreto 2400.00 295. Block de poliestileno 0.5 kg/pza 4. Sobrecarga capa de mortero 20. Sobrecarga losa colada 20. Carga muerta total: 435.
Elemento Espesor (m) Peso Vol. (kg/m3) Resultado (kg/m2) Muro de Tabicón 0.15 1500.00 225. Aplanado de mortero 0.03 1800.00 54. Carga muerta total: 280.
Destino de piso o cubierta W (CMed) Wa (CVInst) Wm (CVMax)
a)
Habitación (casa–habitación, departamentos, viviendas, dormitorios, cuartos de hotel, internados de escuelas, cuarteles, cárceles, correccionales, hospitales y similares)
h) Azoteas con pendiente no mayor de 5 % 15.00 70.00 100.
W (CMed) Carga media Wa (CVInst) Carga viva instantánea Wm (CVMax) Carga viva máxima
Carga vertical Carga lateral^ Carga media LOSA DE AZOTEA (^) Diseño estructural Diseño sísmico (^) Diseño deflexiones Carga muerta 404.00 kg/m2 404.00 kg/m2 404.00 kg/m Carga viva 100.00 kg/m2 70.00 kg/m2 15.00 kg/m Total: 504.00 kg/m2 474.00 kg/m2 419.00 kg/m
Carga vertical Carga lateral Carga media LOSA DE ENTREPISO (^) Diseño estructural Diseño sísmico (^) Diseño deflexiones Carga muerta 435.00 kg/m2 435.00 kg/m2 435.00 kg/m Carga viva 190.00 kg/m2 100.00 kg/m2 80.00 kg/m Total: 625.00 kg/m2 535.00 kg/m2 515.00 kg/m
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VII. – PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EMPLEADOS
MUROS DE TABICON f*m=15 kg/cm Resistencia a la compresión fm ∗ = 15.00 kg/cm2 Mortero tipo II Módulo de elasticidad Em ∗ = 12000.00 kg/cm2 Em ∗= 800fm ∗ Módulo de cortante Gm ∗ = 4800.00 kg/cm2 Gm ∗= 0.4Em ∗ Resistencia a compresión diagonal (^) Vm ∗ = 3.00 kg/cm
ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO f’c=200.00 kg/cm Resistencia a la compresión γc = 2400.00 kg/cm Módulo de elasticidad f′c = 200.00 kg/cm Módulo de cortante (^) Ec = 113137.09 kg/cm Módulo de Poisson (^) Gc = 47140.45 kg/cm Peso especifico σc = 0.20 kg/cm
ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO f’c= 150.00 kg/cm Resistencia a la compresión f′c = 150.00 kg/cm Módulo de elasticidad (^) Ec = 97979.59 kg/cm Módulo de cortante (^) Gc = 40824.83 kg/cm Módulo de Poisson σc = 0.20 kg/cm Peso especifico (^) γc = 2400.00 kg/cm
Esfuerzo de fluencia del acero (^) fy = 4200.00 kg/cm Resistencia a la tracción Fu = 6300.00 kg/cm Módulo de elasticidad Es = 2040000 kg/cm
No. MATERIAL / ELEMENTOS RESISTENCIA ESPECIFICACION 1 CONCRETO Plantillas f´c = 100 kg/cm2 ACI-318- Dalas f´c = 150 kg/cm2 ACI-318- Castillos f´c = 150 kg/cm2 ACI-318- Losa azotea f’c = 200 kg/cm2 ACI-318-
Varilla corrugada fy = 4200 kg/cm2 ASTM A- Armex fy = 6000 kg/cm2 DA 6000 Estribos Fy = 2530 kg/cm2 ASTM A-
Regional Diseño
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XIII.IV – FUERZA CORTANTE EN LA BASE El sismo tiene la característica de producir aceleraciones instantáneas, aceleraciones que generan grandes fuerzas, y que afectan a los componentes de la estructura del edificio de modo diferente a la acción de las cargas gravitatorias.
XIII.IV.I – ANALISIS SISMICO ESTATICO
Este cálculo presenta las cargas sísmicas laterales generadas automáticamente para el patrón de carga SE-Y, SE-X utilizando
Load Pattern
Type Direction Top Story Bottom Story
C K Weight Used
Base Shear SEX Seismic X N+6.00 N+0.00 0.150316 1 200565.75 30148.24kgf SEY Seismic Y N+6.00 N+0.00 0.150316 1 200565.75 30148.
Story Elevation X-Dir Y-Dir cm kgf kgf N+6.00 600 17792.71 17792. N+3.00 300 12355.53 12355. N+0.00 0 0 0
Distribución fuera cortante elevación - X Distribución fuera cortante elevación - Y
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XIII.VI. – MODOS DE VIBRACION, PERIODOS Y MASA PARTICIPATIVA
5.4.1 Los periodos y la masa participante calculados mediante un análisis dinámico para 12 modos de vibración, se presentan a continuación:
Case Mode
Period UX UY Sum UX Sum UY RZ Sum RZ seg Modal 1 0.202 0.8835 0.0045 0.8835 0.0045 0.0006 0. Modal 2 0.144 0.0031 0.6756 0.8866 0.6801 0.2452 0. Modal 3 0.138 0.0033 0.2487 0.8899 0.9288 0.676 0. Modal 4 0.078 0.1083 0.0044 0.9983 0.9332 0.0011 0. Modal 5 0.058 0.0017 0.0582 0.9999 0.9914 0.0076 0. Modal 6 0.058 0.0001 0.0086 1 1 0.0695 1
Respuesta al análisis modal / Formas de vibración natural de la estructura
5.2.1 La estructuración es adecuada, debido a que los dos primeros modos fundamentales son de translación y el tercer modo rotacional. Primer modo fundamental: Translación en dirección UX: 0.202 seg. 88.35% de participación de masa modal Segundo modo fundamental: Translación l en dirección UY: 0.144 seg. 67.56% de participación de masa modal Tercer modo fundamental: Rotacional en dirección RZ: 0.138 seg.67.70% de participación de masa modal
5.2.2 Se tiene un total de 6 modos (3 modos por nivel) para cumplir con una masa participativa mayor o igual al 90% tanto en Sum UX (100%), Sum UY (100%) y SumRZ (100%), por lo que se tiene una masa participativa adecuada.
Modo 1: Translación UX Modo 2: Translación UY^ Modo 3: Rotacional UZ
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XIII.VII. – RESISTENCIA DE MUROS PORTANTES ( REVISION POR CARGA LATERAL) La resistencia a cargas laterales será proporcionada por la mampostería. La fuerza cortante resistente de diseño, 𝑉𝑚𝑅 se determinará como sigue: [𝑉𝑚𝑅1] 𝐹𝑟 (0.5𝑉𝑚 ∗ 𝐴𝑇 + 0.3𝑃) ≤ 1.5𝑉𝑚 ∗ 𝐹𝑅𝐴𝑇[𝑉𝑚𝑅2] donde P se deberá tomar positiva en compresión. En el área 𝐴𝑇 se debe incluir a los castillos pero sin transformar el área transversal.
N+6.00 Ve-X Me-X Ve-Y Me-Y Vm 1.1V P VMR No. Nive Mur (kg) (kg-m) (kg) (kg-m) (Ton (Ton) FR (Ton) FR(0.5xV*mxAT+0.3P 1 2 X1 95.37 82.46 1.99 0.84 0.10 0.10 0.7 0.75 1.30 OK 2 2 X2 288.58 303.24 3.62 3.22 0.29 0.32 0.7 4.29 3.99 OK 3 2 X3 365.45 354.44 0.89 0.52 0.37 0.40 0.7 0.59 1.81 OK 4 2 X4 254.95 373.73 1.42 0.62 0.25 0.28 0.7 0.39 1.55 OK 5 2 X5 2302.0 2333.3 2.81 2.56 2.30 2.53 0.7 5.29 6.01 OK 6 2 X6 4123.9 2990.9 18.64 13.25 4.12 4.54 0.7 0.88 6.62 OK 7 2 X7 1271.1 1601.4 6.06 3 1.27 1.40 0.7 4.55 5.17 OK 8 2 X8 2357.9 2374.7 8.32 3.81 2.36 2.59 0.7 6.66 6.12 OK 9 2 X9 869.94 1909.6 3.29 1.54 0.87 0.96 0.7 5.87 6.23 OK 10 2 X10 1278.6 2445.5 1.52 1.79 1.28 1.41 0.7 3.17 4.78 OK 11 2 X11 1526.5 1152.3 3.55 3.97 1.53 1.68 0.7 2.81 4.77 OK 12 2 X12 157.32 103.64 3.05 1.43 0.16 0.17 0.7 1.30 1.33 OK 13 2 X13 1087.5 1643.1 5.65 3.4 1.09 1.20 0.7 4.72 4.95 OK 14 2 Y1 2.86 59.5 34.41 65.23 0.03 0.04 0.7 1.26 1.56 OK 15 2 Y2 45.21 1811.9 3830.9 2943.3 3.83 4.21 0.7 12.1 11.61 OK 16 2 Y3 21.52 505.47 1204.9 385.34 1.20 1.33 0.7 3.96 3.40 OK 17 2 Y4 9.99 463.36 1689.1 968.87 1.69 1.86 0.7 5.70 7.08 OK 18 2 Y5 4.01 672.53 1162.3 1935.5 1.16 1.28 0.7 7.80 7.52 OK 19 2 Y6 12.94 1096.5 1987.2 1545.6 1.99 2.19 0.7 6.68 7.28 OK 20 2 Y7 6.68 116.06 70.43 110.87 0.07 0.08 0.7 0.95 1.49 OK 21 2 Y8 4.15 556.95 719.61 1331.1 0.72 0.79 0.7 2.90 4.46 OK 22 2 Y9 14.5 447.8 424 211.2 0.42 0.47 0.7 5.91 3.81 OK 23 2 Y10 8.56 344.07 2309.8 828.51 2.31 2.54 0.7 4.32 6.05 OK 24 2 Y11 26.86 693.24 635.44 1624.8 0.64 0.70 0.7 9.85 8.40 OK 25 2 Y12 8.62 203.09 1422.2 460.42 1.42 1.56 0.7 2.81 3.75 OK 26 2 Y13 4.96 50.88 62.54 18.67 0.06 0.07 0.7 0.90 1.12 OK 27 2 Y14 9.7 136.48 825.42 293.46 0.83 0.91 0.7 2.15 2.77 OK 28 2 Y15 32.74 42.34 187.78 69.29 0.19 0.21 0.7 2.52 2.82 OK
N+3.00 Ve-X Me-X Ve-Y Me-Y Vm 1.1V P VMR No. Nive Mur (kg) (kg-m) (kg) (kg-m) (Ton (Ton) FR (Ton) FR(0.5xV*mxAT+0.3P 1 1 X2 1720.2 2355.92 17.98 905.97 1.72 1.89 0.7 5.58 4.26 OK 2 1 X3 4070.2 3888.63 36.49 1297.8 4.07 4.48 0.7 8.22 6.62 OK 3 1 X4 817.17 403.35 9.39 127.02 0.82 0.90 0.7 1.82 1.93 OK 4 1 X5 3234.4 3325.67 51.24 1271.5 3.23 3.56 0.7 7.70 5.84 OK 5 1 X6 3521.7 3368.42 41.98 1049.6 3.52 3.87 0.7 5.78 5.93 OK 6 1 X8 168.38 274.17 1.87 101.2 0.17 0.19 0.7 3.31 1.87 OK 7 1 X11 3259.8 2717.33 41.58 986.12 3.26 3.59 0.7 7.20 5.69 OK 8 1 X12 2747.2 2595.95 39.68 858.15 2.75 3.02 0.7 5.13 5.03 OK 9 1 Y1 103.03 111.87 6443.1 3679.2 6.44 7.09 0.7 17.4 16.57 OK 10 1 Y2 58.68 54.35 3358.5 1325.7 3.36 3.69 0.7 11.2 8.23 OK 11 1 Y3 45.74 55.78 2823.1 2171.6 2.82 3.11 0.7 9.90 7.96 OK 12 1 Y4 55.82 56.25 3647.7 2118.2 3.65 4.01 0.7 9.35 7.84 OK 13 1 Y5 87.28 61.12 3487.6 1171.8 3.49 3.84 0.7 8.86 7.01 OK 14 1 Y6 79.84 47.76 2123.3 656.24 2.12 2.34 0.7 4.86 4.18 OK 15 1 Y7 75.07 40.49 1443.5 483.32 1.44 1.59 0.7 3.38 3.03 OK 16 1 Y8 27.23 15.33 520.24 175.11 0.52 0.57 0.7 1.18 1.25 OK 17 1 Y9 21.04 12.43 252.87 90.31 0.25 0.28 0.7 1.92 1.33 OK 18 1 Y10 15.09 22.23 1387.2 775.65 1.39 1.53 0.7 5.34 4.44 OK 19 1 Y11 17.27 12.46 325.77 141.92 0.33 0.36 0.7 1.28 1.44 OK 20 1 Y12 33.83 19.18 398.47 199.93 0.40 0.44 0.7 1.84 1.68 OK
Los muros muros son satisfactorios debido a que el cortante resistente es mayor al cortante actuante último 𝑉𝑚𝑅1 > 1.1𝑉𝑡𝑚. Ningún murro necesita refuerzo interior ni exterior para poder resistir el cortante del sismo.
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IX. II– RESISTENCIA A LA FLEXOCOMPRESION EN EL PLANO DEL MURO (REVISION POR MOMENTO DE VOLTEO) Los momentos fuera del plano tienden a volcar al muro en su dirección débil, su presencia resulta en una reducción en la capacidad que tiene el muro para resistir cargas verticales. Se calculará con base en las siguientes ecuaciones: 𝑀𝑅 = 𝐹𝑅𝑀𝑜 + 0.3𝑃𝑢𝑑 si 0 ≤ 𝑃𝑢 ≤ 𝑃𝑟/3; o 𝑀𝑟 = (1.5𝐹𝑅𝑀𝑜 + 0.15𝑃𝑅𝑑)(1 − 𝑃𝑢/𝑃𝑟); si Pu>Pr/3]. La resistencia de diseño se obtendrá afectando la resistencia por el factor de resistencia indicado a continuación: 𝐹𝑅 = 0.8 𝑠𝑖 𝑃𝑢 < 𝑃𝑟/3 𝑜 𝐹𝑅 = 6.0 𝑠𝑖 𝑃𝑢 > 𝑃𝑟/
N+5.90 Varilla as Fy Mo MR Me-X Me- Me No. Muro Tipo Sección No. # Propuesta (m2) kg/cm2 (kg-cm) (Ton- (ton- (ton- (ton- 1 X1 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 393240.00 3.33 0.082 0.00 0.08 OK 2 X2 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1288200.00 13.89 0.303 0.00 0.30 OK 3 X3 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 644100.00 5.37 0.354 0.00 0.35 OK 4 X4 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 542400.00 4.45 0.374 0.00 0.37 OK 5 X5 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2122140.00 24.09 2.333 0.00 2.33 OK 6 X6 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2834040.00 24.85 2.991 0.01 2.99 OK 7 X7 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1810260.00 19.71 1.601 0.00 1.60 OK 8 X8 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2040780.00 25.11 2.375 0.00 2.37 OK 9 X9 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2169600.00 25.44 1.910 0.00 1.91 OK 10 X10 K-1 16 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1762800.00 17.57 2.446 0.00 2.45 OK 11 X11 K-1 17 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1789920.00 17.42 1.152 0.00 1.15 OK 12 X12 K-1 18 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 352560.00 3.12 0.104 0.00 0.10 OK 13 X13 K-1 19 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1688220.00 18.61 1.643 0.00 1.64 OK 14 Y1 K-1 16 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 461040.00 4.06 0.060 0.07 0.07 OK 15 Y2 K-1 17 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 4040880.00 66.43 1.812 2.94 2.94 OK 16 Y3 K-1 18 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1050900.00 11.12 0.505 0.39 0.51 OK 17 Y4 K-1 19 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 30.03 0.463 0.97 0.97 OK 18 Y5 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 33.52 0.673 1.94 1.94 OK 19 Y6 K-1 16 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 31.72 1.097 1.55 1.55 OK 20 Y7 K-1 17 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 461040.00 3.97 0.116 0.11 0.12 OK 21 Y8 K-1 18 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1640760.00 16.09 0.557 1.33 1.33 OK 22 Y9 K-1 19 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1050900.00 12.34 0.448 0.21 0.45 OK 23 Y10 K-1 20 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2237400.00 24.03 0.344 0.83 0.83 OK 24 Y11 K-1 21 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2786580.00 39.95 0.693 1.62 1.62 OK 25 Y12 K-1 22 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1322100.00 12.97 0.203 0.46 0.46 OK 26 Y13 K-1 23 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 291540.00 2.50 0.051 0.02 0.05 OK 27 Y14 K-1 24 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 935640.00 8.78 0.136 0.29 0.29 OK 28 Y15 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 922080.00 8.85 0.042 0.07 0.07 OK
N+3.00 Varilla as Fy Mo MR Me-X Me-Y Me No. Muro Tipo Sección No. # Propuesta (cm2) kg/cm2 (kg-cm) (Ton- (ton-m) (ton- (ton- 1 X2 K-1 16 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1288200.00 15.14 2.356 0.91 2.36 OK 2 X3 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2122140.00 29.85 3.889 1.30 3.89 OK 3 X4 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 576300.00 5.30 0.403 0.13 0.40 OK 4 X5 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1810260.00 24.47 3.326 1.27 3.33 OK 5 X6 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2040780.00 23.41 3.368 1.05 3.37 OK 6 X8 K-1 17 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 406800.00 4.23 0.274 0.10 0.27 OK 7 X11 K-1 20 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1789920.00 22.64 2.717 0.99 2.72 OK 8 X12 K-1 21 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1688220.00 18.69 2.596 0.86 2.60 OK 9 Y1 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 5817240.00 113.32 0.112 3.68 3.68 OK 10 Y2 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 34.46 0.054 1.33 1.33 OK 11 Y3 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 38.73 0.056 2.17 2.17 OK 12 Y4 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2576400.00 35.93 0.056 2.12 2.12 OK 13 Y5 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 2237400.00 29.70 0.061 1.17 1.17 OK 14 Y6 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1322100.00 14.40 0.048 0.66 0.66 OK 15 Y7 K-1 16 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 935640.00 9.37 0.040 0.48 0.48 OK 16 Y8 K-1 17 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 325440.00 2.83 0.015 0.18 0.18 OK 17 Y9 K-1 18 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 291540.00 2.67 0.012 0.09 0.09 OK 18 Y10 K-1 19 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 1396680.00 17.07 0.022 0.78 0.78 OK 19 Y11 K-1 20 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 406800.00 3.57 0.012 0.14 0.14 OK 20 Y12 K-1 15 X 20 4 3 15-20-4 1.13 6000.00 461040.00 4.21 0.019 0.20 0.20 OK
Para resistir el momento por volteo del muro se utilizara los armados en propuesta ya sea de Armex 15X20-4 o armado con varilla fy=4200 kg/cm2 y estribos #2 fy=2530 kg/cm2 a cada @20cm o como se indique en detalle en plano.
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IX****. III. – ANALISIS Y DISEÑO DE LOSA ALIGERADA DE AZOTEA H=20 CM
Losa aligerada de 20 cms. Espesor a base de block de poliestileno de 40X40X15 cms y nervaduras de concreto de 10 cms reforzado a cada 50 cm. En ambos lados y 5 cm de capa de compresión con refuerzo con temperatura 6-6 /10-10. Concreto f’c=200.00 kg/cm2.
Slab Strip Design - Layer A - Bottom Reinforcement Ancho strip design – 50cm Separacion VRS #3 @50cm lecho inferior
Slab Strip Design - Layer A - Top Reinforcement Ancho strip design – 50cm Separacion Baston VRS #3 @50cm lecho superior
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IX .I V. – ANALISIS Y DISEÑO DE LOSA DE ENTREPISO H=25CM
Losa aligerada de 25 cms. Espesor a base de block de poliestileno de 40X40X20 cms y nervaduras de concreto de 10 cms reforzado a cada 50 cm. En ambos lados y 5 cm de capa de compresión con refuerzo con temperatura 6-6 /10-10. Concreto f’c=200.00 kg/cm2.
Slab Strip Design - Layer A - Bottom Reinforcement Ancho strip design – 50cm Separacion 1 VRS #3 @50cm lecho inferior
Slab Strip Design - Layer A - Top Reinforcement Ancho strip design – 50cm Separacion 1 VRS #3 @50cm lecho superior
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Deformed Shape – Deformación máxima en la losa de 0.20 cm < L/480 = 482/480 = 1.00 cm Flecha Admisible