memoria de calculo proyecto inavi
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Elaborado por Revisado y Aprobado por. Fecha
Ing. Jos David Crdenas Ing. Rubn Arboleda
INAVI sep-17
MEMORIA DE CLCULO DEL PROYECTO PLAN VIVIENDA EDIFICIO
MULTIFAMILIAR 70 M2.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
1. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1. Introduccin.-
La presente memoria corresponde al anlisis ssmico y clculo estructural
para el chequeo de la edificacin destinada al proyecto del plan vivienda edificio
multifamiliar de rea 70 m2 cada apartamento, Ubicado en el Estado Tchira.,
estableciendo los requerimientos mnimos de diseo de acuerdo con las normas
nacionales e internacionales para el diseo de estructuras en concreto y acero.
1.2. Descripcin.-
A partir de la cota de PB +0.00m se desarrolla la superestructura
formada por un edificio de cuatro pisos ms un ncleo central de escaleras,
con perfilera metlica y conexiones empernadas precalificadas. El sistema de
piso es a base de un sofito metlico Sigaldeck Calibre 20 o similar ms loseta
de concreto, colocados y vinculados por medio de conectores de corte a un
sistema de correas uniformemente espaciadas. La cubierta liviana de Techo es
a travs de la colocacin de Machihembrado.
1.3. Filosofa de Diseo.-
Debido a la forma geomtrica de la estructura se ha dispuesto de un
sistema sismorresistente Combinado, es decir, en una direccin se presentan
arriostramientos excntricos (EBF) Excentrically Braced Frames, mientras que
en la otra direccin se definen prticos especiales de momentos (SMF) Special
Moment Frames.
Esto se hace con la idea de orientar todas las columnas en un mismo
sentido y as obtener la rigidez y resistencia adecuadas para satisfacer con la
relacin Columna fuerte/Viga Dbil en cada una de las juntas, considerando
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
la formacin de rtulas plsticas en los extremos de las vigas, a partir del
desarrollo de conexiones tipo End plate rigidizadas cuyo diseo se realiza por
capacidad, y as cumplir con los requisitos establecidos en la Norma AISC 341-
05 para el sistema prticos especiales de momento SMF.
En la direccin ms corta del edificio, se colocaron diagonales
excntricas, cada prtico, estas se conectan a las vigas en las que se forma el
eslabn, estos eslabones capaces de significativas deformaciones inelsticas,
sern los encargados de la disipacin de energa, de manera estable, durante
la ocurrencia de un evento ssmico. Las diagonales y vigas vinculadas a los
eslabones se disearan elsticamente para las mximas fuerzas que
puedan desarrollarse en estos, considerando que los eslabones van a
plastificar por corte en sus extremos. Para las columnas, las fuerza axial
mxima esperada es aquella que se obtiene de considerar el equilibrio que se
forma en los extremos de las vigas al producirse la plastificacin en los
eslabones Las conexiones asociadas a este sistema se disearan por
capacidad, siguiendo los lineamientos establecidos en la Norma AISC 341-05
para el sistema de arriostramientos excntricos EBF.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
1.4. Sistema Estructural.-
Segn las especificaciones de la norma COVENIN-MINDUR 1618-98.
Estructuras de Acero para Edificaciones. Mtodo de los Estados Lmites, y
siguiendo los lineamientos descritos en la norma AISC 341-05 Seismic
Provisions for Structural
Steel Buildings la presente estructura se clasifica segn la descripcin siguiente:
DES C RIPC I O N TIP O
Tipo Est ructura l Pr t icos Es p e c i a les de Momento (SMF ) Sistema de D i a g o n a l e s E x c n t r i c a s ( E B F )
Nive l de D i se o ND3
T i p o de Co ne x i ones
En P orticos conexiones tipo T R
T i po de Secc i one s Co m p a c tas y Co m p ac tas S s m i c a s
Todas las conexiones empernadas son del tipo friccionante (conexin de
deslizamiento crtico), por lo cual deber aplicrseles la carga de pre traccin
indicada en las Especificaciones Generales de Estructura, conforme a lo
establecido en la tabla 22.7 del captulo 22 de la Norma 1618-98. A partir de
los planos de diseo aqu presentados debern ser elaborados los planos de
fabricacin y montaje. Las soldaduras en taller debern ser analizadas e
inspeccionadas por un profesional calificado siguiendo los lineamientos
segn el artculo D1.1. Del American Welding Society (AWS).
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
1.5. Cargas de Diseo.-
En conformidad con los lineamientos de la Norma COVENIN-
MINDUR 2002-88 Criterios y Acciones Mnimas, se describe el sistema de
cargas utilizado en el Proyecto:
1.6. Calidad de Los Materiales.-
A continuacin se describen la calidad de los materiales utilizados en el Proyecto.
Pernos de Anclaje calidad ASTM A-36 SAE 1040.
Pernos de conexin calidad ASTM A-325 A-490.
Perfiles Doble T de Acero Estructural, calidad ASTM A-36, Fy = 2530
kgf/cm2.
Planchas para base de columnas y de conexin calidad ASTM A36, Fy
= 2530 kgf/cm2.
Edificio Habitacional PROPERCA
Definicin de Acciones
Nivel PB
(kgf/m2)
Nivel 1,2,3
(kgf/m2)
Escalera
(kgf/m2)
Nivel Techo
(kgf/m2)
Variables Techos sin acceso con CP > 50kgf/m2 y pendientes mayores de 15%
Techos sin acceso con CP > 50kgf/m2 y pendientes menores de 15%
Habitaciones, pasillo interno, camerinos, vestuarios, estudios de Radio y TV
Escaleras y Balcones para Viviendas
175
175
300
50
100
Permanentes
Losa encofrado colaborante tipo Sigaldeck 1-1/2" calibre 20
Losa de fundacin de concreto de espesor promedio 40 cm
Tejas curvas de arcilla sin mortero de asiento
Base de Pavimento de Cemento con Arena Amarilla de espesor promedio 3.0cm
Baldosas de gres o cermica sobre mortero de 3 cm de espesor
Manto asfltico hasta tres capas espesor promedio 4mm
Cielos rasos colgantes de
paneles Livianos Tabiquera
mnima repartida Machihembrado
sobre correas metlicas
960
60
80
150
200
60
80
20
150
200
60
80
20
50
15
50
1250 510 360 115
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Electrodo segn designacin del AWS tipo E7018 para planchas,
perfiles laminados y Electrosoldados.
1.7. Normativa Vigente.-
Se utilizaron los lineamientos de las siguientes normas vigentes:
COVENIN-MINDUR-FUNVISIS 1756-98 (revisin 2001). Edificaciones Sismorresistente
COVENIN-MINDUR 1753-85 (criterios segn propuesta 2006 no
oficial). Estructuras de Concreto Armado para
Edificaciones. Anlisis y Diseo
COVENIN-MINDUR 2002-88 Criterios y Acciones Mnimas
ACI 318-05 Building Code Requirements for Structural Concrete
COVENIN-MINDUR 1618-98. Estructuras de Acero para
Edificaciones. Mtodo de los Estados Lmites
COVENIN-MINDUR 1755-82. Cdigo de Prcticas Normalizadas
para la Fabricacin y Construccin de
Estructuras de Acero
ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings
ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings
ANSI/AISC 358-05 Prequalified Connections for Special and
Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications.
1.8. Ca s os y Combinaciones de Carga.-
Combinaciones de Servicio.
CSERV1: 1.1CP + CV
CSERV2: 1.1CP + CV SISMO_X 0.3 SISMO_Y
CSERV3: 1.1CP + CV SISMO_Y 0.3 SISMO_X
CSERV4: 1.1CP + CV SISMO_X 0.3 SISMO_Y
CSERV5: 1.1CP + CV SISMO_Y 0.3 SISMO_X
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Nota: Para la revisin de las fundaciones, al aplicar
combinaciones de carga que incluyen el sismo, se permite un
incremento del esfuerzo admisible del suelo en un 33%.
Combinaciones ltimas.
COMB1: 1.4CP
COMB2: 1.2CP+1.6CV+ [0.5CVT]
COMB3: 1.2CP+1.6CVT+ [0.5CV]
COMB4: 1.2CP+ CV CV SISMO_X 0.3 SISMO_Y
COMB5: 1.2CP+ CV SISMO_Y 0.3 SISMO_X
COMB6: 0.9CP SISMO_X 0.3 SISMO_Y
COMB7: 0.9CP SISMO_Y 0.3 SISMO_X Donde,
CP: Carga permanente
CV: Carga variable
CVt: Carga variable de Techo
SISMO X: Solicitacin ssmica en Direccin X. (Incluye los efectos
torsionales)
SISMO Y: Solicitacin ssmica en Direccin Y. (Incluye los efectos torsionales)
: (factor de participacin de la carga variable) 0.5 en Entrepisos y 0.0 en Techos.
Para condiciones de Servicio se verifican las flechas y derivas permisibles
Por Carga Permanente y Cargas de Construccin L/180 < 2 cm.
Por Carga Variable L/360
Por Carga Permanente + Carga Variable L/240
Para la Desplazabilidad Lateral (Inelstica) i = e0.8R < 0.018
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
2. MEMORIA DE CALCULO 2.1. Modelo Estructural.-
Se procedi a realizar un Modelo Matemtico en 3D a travs del
programa ETABS, donde se han dispuesto de objetos de lneas para idealizar
las vigas, arriostramientos y columnas, mientras que las losas y techos se han
modelado utilizando objetos de rea tipo Membrana, los cuales son
discretizados a fin de obtener resultados muy aproximados al comportamiento
real esperado de los componentes estructurales. El anlisis se realiza a partir
de la matriz de rigidez de cada uno de los objetos lineales y de reas aplicando
el mtodo de los elementos finitos. La accin de las cargas se realiza de manera
distribuida directamente en las losas (Kg/m2) y en las vigas perimetrales e
internas (Kg/m). Por otra parte, la accin ssmica se obtiene a travs de un
espectro de diseo considerando la utilizacin de diafragmas rgidos en cada uno
de los niveles.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
2.2. Distancia entre Ejes en Planta.-
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
2.3. Distancia entre Pisos.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
ALTURA DEL
TIPO DE
TIPO DE
ESTRUCTURA
FACTOR DE REDUCCIN
DE RESPUESTA
6
1
CLASIFICACIN
SEGN SU USOESTRUCTURA
SUELO
MATERIAL DE LA TIPO DE SISTEMA
ESTRUCTURA
14.55
DATOS
CORRECCIN ( j )
FACTOR DE
m
NUMERO
4
ALTURA
2.75
EDIFICIO EN m
ZONA SISMICA NIVEL DE DISEO
NIVELES
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Ad
/Ao
PERIODO ( seg )
ESPECTRO DE DISEO
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NORMAL
OTRO
2.4. Espectro de Diseo.-
1. ZONA SISMICA. Art. 4.1
ZONA SISMICA =
2. MOVIMIENTOS DE DISEO. Art. 4.2
ACELERACIN HORIZONTAL = ACELERACIN VERTICALAL =
3. TIPO DE SUELO. Art. 5.1
SUELO =
4. FACTOR DE CORRECCIN j . Art. 5.1
=
5. CLASIFICACIN SEGN EL USO. Art. 6.1.1
GRUPO =
6. FACTOR DE IMPORTANCIA a Art. 6.1.3
a =
DATOS
5
0.3 0.21
S2
j 0.9
B2
1
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
2.5. Anlisis Dinmico.-
A fin de realizar el anlisis dinmico se introduce el espectro de diseo,
aplicando la Norma Covenin 1756-98 (Rev. 2001), tal como se muestra en la
figura.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
3. Revisiones Principales de la Estructura: 3.1 Desplazabilidad de la Estructura. Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicacin de sismos
en el sentido x, y, se encuentran dentro de los rangos establecidos en la norma
venezolana de sismo resistencia, menores al 0.018 la cual se indica se acuerdo a
la siguiente tabla.
EDIFICACIONES
TIPO Y DISPOSICIN DE LOS GRUPO GRUPO GRUPO
ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A B1 B2
Susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la estructura. 0.012 0.015 0.018
No susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la
estructura. 0.016 0.020 0.024
DESPLAZAMIENTOS LATERALES TOTALES
El desplazamiento lateral total del nivel i se calcula como:
= 0.8 x R x FM = 0.8 x R =
R : Factor de reduccin de respuesta
Desplazamiento lateral den nivel i, calculado para las fuerzas de diseo.
D i
Dci :
2.40D i Dci
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO X
Deriva Mxima SX
D Max Sx = 0.0024234 < 0.018 Chequea.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO Y
D Max Sy = 0.0060306 < 0.018 Chequea.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
MAXIMAS DERIVAS DE PISO SX Y SY
NIVEL Item Carga Punto X Y Z DriftX DriftY
N TOS +13.55 Diaph D1 X SX 87 18.600 0.4 13.550 0.000849
N TOS +13.55 Diaph D1 Y SX 87 18.600 0.4 13.550 0.000184
N TOS +13.55 Diaph D1 X SY 87 18.600 0.4 13.550 0.000156
N TOS +13.55 Diaph D1 Y SY 87 18.600 0.4 13.550 0.002961
N TOS +11.0 Diaph D1 X SX 87 18.600 0.4 11.000 0.001393
N TOS +11.0 Diaph D1 Y SX 87 18.600 0.4 11.000 0.000299
N TOS +11.0 Diaph D1 X SY 87 18.600 0.4 11.000 0.000255
N TOS +11.0 Diaph D1 Y SY 87 18.600 0.4 11.000 0.004536
N TOS +8.25 Diaph D1 X SX 87 18.600 0.4 8.250 0.00177
N TOS +8.25 Diaph D1 Y SX 82 18.600 20.540 8.250 0.000398
N TOS +8.25 Diaph D1 X SY 87 18.600 0.4 8.250 0.000336
N TOS +8.25 Diaph D1 Y SY 87 18.600 0.4 8.250 0.005764
N TOS +5.50 Diaph D1 X SX 87 18.600 0.4 5.500 0.002087
N TOS +5.50 Diaph D1 Y SX 87 18.600 0.4 5.500 0.000478
N TOS +5.50 Diaph D1 X SY 87 18.600 0.4 5.500 0.000401
N TOS +5.50 Diaph D1 Y SY 87 18.600 0.4 5.500 0.005989
N TOS +2.75 Diaph D1 X SX 5 18.600 1.300 2.750 0.001792
N TOS +2.75 Diaph D1 Y SX 14 18.600 7.250 2.750 0.000376
N TOS +2.75 Diaph D1 X SY 19 0.9 19.640 2.750 0.000292
N TOS +2.75 Diaph D1 Y SY 14 18.600 7.250 2.750 0.003517
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
3.2 Chequeo del Corte Basal Mnimo.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Calculo de Corte Basal, Vo = W x 0.106. Donde W = 376.07 Ton
Vo = 376.07 Kg x 0.106 = 39.86 Ton.
Calculo de Corte Basal Mnimo, Vo = W x 0.05. Donde W = 376.07 Ton
Vo = 376.07 Kg x 0.050 = 18.80 Ton.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Nota: El Corte Basal chequea de acuerdo a la normativa siendo mayor que el
corte Basal Mnimo.
Los Cortes Basales Dinmicos.
Corte Dinmico VoX = 55.00 Ton.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
Corte Dinmico VoY = 51.28 Ton.
Nota: Los Cortes Dinmicos en el sentido x, y son mayores que el Corte
Esttico, por lo tanto no se aplica correccin del factor de gravedad aplicado a los
sismos.
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Cliente: INAVI Fecha: 17 de Septiembre de 2013. Memoria Descripcin: Plan Vivienda
3.3 Verificacin de Masas Participativas.
Anlisis de Superposicin modal, factores de masa participativa. Por norma de Sismo resistencia COVENIN 1756-01 se debe sobrepasar el 90% de las masas participativas, 3 modos de vibracin por nivel.
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