memoria estructuras clarita

8/6/2019 MEMORIA ESTRUCTURAS CLARITA

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Ing. Jhony Lpez Albinagorta Calle GeneralVidal N139Ingeniero Civil C.I.P. 56813 Dpto 1103 - Miraflores

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CALCULOS DE ESTRUCTURAS

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MEMORIA DE CALCULO DE ESTRUCTURAS

GENERALIDADES

La presente memoria se refiere al Proyecto Estructural de la Edificacin, de

RECONSTRUCCION DE 02 AULAS, SS.HH., VEREDAS y CERCO

PERIMETRICO EN LA I.E.P. 21628 CLARITA - SAN VICENTE DE CAETE , de

propiedad del Ministerio de Educacin, ubicado se ubica a la altura del Km. 150.5

de la Panamericana Sur, en el A.H. Clarita, en el Distrito de San Vicente, Provincia

de Caete y Regin Lima.

ALCANCES DEL PROYECTO

El Proyecto de Estructuras contempla edificaciones de dos niveles, con un

sistema estructural de prticos, la tabaquera en el eje Y, se considerar como

muros de albailera, los cuales tendrn una losa aligerado como diafragma

rgido.

De acuerdo al estudio de mecnica de suelos (caractersticas geotcnicas),

recomiendan cimentacin con Zapatas Aisladas.

ASPECTOS TCNICOS DE DISEO

De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), los Proyectos de

Arquitectura, Estructuras e Instalaciones deben ser el resultado de una accin

coordinada de los especialistas, lo que se refleja en el presente proyecto y que

garantiza una solucin funcional y econmica.

Este edificio, ha sido analizado y diseado de manera independiente,considerando las siguientes Reglamento Nacional de Edificaciones del Per

(R.N.E):

E.020 - Normas de Cargas.

E.030 - Normas de Diseo Sismorresistente.

E.050 - Norma de Suelos y Cimentaciones.

E.060 - Norma de Concreto Armado.

E.070 Norma de Albailera.

Adems de las siguientes normas de American Concrete Institute (ACI):

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ACI 318 Building Code Requirements for Reinforced Concrete.

ACI 350 - Environmental Engineering Concrete Structures.

De acuerdo al informe del estudio de suelos, se descarta la presencia de

elementos que puedan atacar a la estructura, por lo que se emplea cemento tipo I.

La cimentacin propuesta consta de columnas y zapatas aisladas formando un

conjunto que refuerce la estructura y que transmite presiones de la estructura al

suelo.

3.1 CONCEPCION ESTRUCTURAL

La concepcin estructural, diseo y detallado de las estructuras se ha efectuado

acorde con la filosofa de diseo sismo-resistente y la normatividad Vig Los

ensayos estndar se efectuaron en el laboratorio del Ing. MARTIN JACOB

RODRIGUEZ TRUJILLO C.I.P. N 39560, el ensayo de corte directo se realiz en el

laboratorio CAA INGENIEROS CONSULTORES E.I.R.L. y los ensayos qumicos en

LA UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA, siguiendo las normas ASTM

y fueron los siguientes:

3.2 ENSAYOS ESTNDAR

Anlisis Granulomtrico por Tamizado, Lmite Lquido y Lmite Plstico

3.3 ENSAYOS ESPECIALES

Corte Directo

3.4 ANLISIS QUMICOS

Sulfatos y Cloruros

3.5 CLASIFICACIN DE SUELOS

Los suelos representativos ensayados, se han clasificado segn el cuadro siguiente:

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CUADRO N1 - CLASIFICACION DE SUELOS

CALICATA C-2 C-2

Muestra M-1 M-2Prof.(m) 0.00-0.70 0.70-3.00

Pasa Malla N4 94.8 100.0

Pasa Malla N200 18.7 4.2

Humedad, w (%) 1.2 1.5Lmite Lquido (%) 15 NPLmite Plstico (%) NP NP

ndice Plstico (%) NP NPCLASIFICACIN SUCS SM SPCLASIFICACIN

AASHTO

A-2-4 (0) A-3 (0)

Denominacin Arena limosa Arena pobrementegradada

Se determin la capacidad de carga admisible del terreno para las alternativas de

cimentacin propuestas obtenindose:Zapatas conectadas :

Para B = 1.50 m. y Df = 1.50 m. qad = 1.52 kg/cm2

Cimientos corridos :

B = 0.50 m.

Nc = 27.11

Df = 1.50 m.

Nq| = 14.60 1 = 1.600 gr/cm3

N = 10.87

2 = 1.640 gr/cm3

Evaluando, la formula respectiva resulta: qad = 1.32 kg/cm2

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MEMORIA DE CLCULO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

Categora de la Obra : De acuerdo al Reglamento Nacional de

Construccionesy su norma E030 Diseo

Sismorresistente, categorizamos a l a edificacin

Como Edificacin Importante (A).

Configuracin Estructural : Tiene una configuracin regular.La edificacin constar de tres aulas por piso,la escalera de acceso al segundo nivel estcompletamente aislada.

Sistema Estructural: Se defini como un Sistema Estructural de Concreto

Armado Aprticado.

Los muros de albailera no contribuyen a la rigidez

lateral de la estructura, estando aisladas de las

columnas en base a planchas de tecnopor, y con un

mortero pobre en las uniones.

Zapata: fc=210 Kg/cm2.

Columnas: fc=210 Kg/cm2.

Vigas : fc=210 Kg/cm2.

Losas Aligeradas : fc=210 Kg/cm2.

Escalera : f c= 210 Kg/cm2.

Acero : G r a d o 6 0 f y = 4200 Kg/cm2.

Sobrecarga de Diseo:

Aulas: 300 Kg/m2.

Escalera y Corredores: 400 Kg/m2.

Techos Inclinados: 50 Kg/m2.

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4.1DISEO DE LOSA ALIGERADA

Losa Aligerada en un sentido

Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la

tercera dimensin es pequea comparada con las otras dos dimensiones bsicas.

Las cargas que actan sobre las losas son esencialmente perpendiculares al

plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento est dominado por la

flexin.

Clculo de pre dimensionamiento de losa aligerada:

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Lh = =0.14 , se asume h=0.20 m.

Luz libre: 3.55 mt

Metrado de cargas:

PRIMER PISO

Carga Muerta:

PESO LOSA 300.00 Kg/m2

PISO + CIELO RASO 100.00 Kg/m2

TABIQUERIA 100.00 Kg/m2

WD= 500.00 Kg/m2

Carga Viva

WL= 300.00 Kg/m2

WU= 1.5WD+1.8WL

WU= 1,290.00 Kg/m2

Carga por Vigueta: 516.00 Kg/ml

Mtodo de la rotura

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WuxLMu =


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+Mu= 0.41 ton-m

As= 0.71 cm2

Finalmente utilizamos 1 1/2" (1.29 cm2)

Para el acero negativo:

Para el Momento negativo podemos

-M = 0.27 ton-m

-As= 1.06 cm2

Finalmente utilizamos 1 1/2" (1.29 cm2)

4.2DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Vigas

Las vigas recibirn cargas a manera de vigas de confinamiento y vigas

principales de aporticado, de las cuales predominarn las de tipo aporticado por

ser mayores y por considerar cierta uniformidad en las dimensiones. Asimismo se

han tomando en cuenta las restricciones de las especificaciones y normas

tcnicas de concreto armado.

Clculo de pre dimensionamiento de vigas principales:

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PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS (portico principal)

PORTICO (ejes 3,5, y 7)

PORTICO (ejes A y B)

b

h

b

h

(mnimo)20 20

= 0.25 mts.2.83

= 0.141 b=B

=

4.3.-

(mnimo)

=L

=3.55

= 0.323 h

=B

=20

== 0.178 b3.55

mts.0.60=

= 0.50 mts.

0.25 mts.20

h

11 11

L

11

5.65

11= 0.514 (1 techo)= =


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Entonces, en todas las secciones tenemos las dimensiones de las vigas

VP(0.25x0.60). y el dimensionamiento de las vigas VS(0.25x0.50).

4.3 ANALISIS SISMICO

Se han considerado los criterios de diseo ssmico segn lo especificado

en las Normas de Diseo Sismoresistente (Norma Tcnica de Edificacin E.030).

Segn esta Norma la fuerza cortante en la base V, es:

V = ( Z U C S ) P (Fuerza Cortante en la Base Art. 17.3.)

R

Los componentes de esta ecuacin son:

P : Es el peso del edificio que carga sobre la estructura y que

considera, adems de la carga muerta, el 25 % de la carga viva para edificaciones

de la categora C (ej. : Edificaciones comunes, oficinas, etc.).

Z : Es el factor de zona, que este caso le corresponde zona 3, por lo

que Z = 0.40. (Norma E-0.30 : Zonificacin segn Tabla 1 Art. 5.).

U : Es el factor de importancia, que para edificaciones de categora A

corresponde U = 1.50. (Norma E-0.30 : Categora de Centro Educativo, etc. Factor

de Uso U segn Tabla 3 Art. 10).

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4.5 ANLISIS ESTRUCTURAL

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En el anlisis de la estructura, tanto por carga vertical y por sismo, se ha

utilizado el programa de cmputo SAP 2000n para el anlisis mixto en tres

dimensiones.

Las combinaciones de cargas que se han considerado para su aplicacin

en el mtodo de diseo de carga ltima, de los elementos de concreto armado,

son:

1.50 D + 1,80 L

1.25 (D + L + S)

1.25 (D + L - S)

0.90 D + 1.25 S

0.90 D 1.25 S

Donde D es la carga muerta, L es la carga viva y S es la carga por sismo.

La carga por sismo S en el ambos sentidos se considera como si actuaran al

100%, ya que casi toda la carga es soportada por los muros de corte y columnas.

Ingreso de Datos a SAP2000:

Definiendo las caractersticas de concreto

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Tipo de material, para concreto y albailera

Secciones tpicas de vigas

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Secciones tpicas de columnas

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Secciones tpicas de albailera

Tipos de cargas

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Vista de edificio

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CONTROL DE DESPLAZAMIENTO

ANALISIS X-X

SAP 2000 DESPLAZAMIENTO ALTUR A DESPLAZAM IENTO

cm cm cm cm

2 0.24 0.17 8 0.75 0.99 0.007 325 2.28CUMPLE

1 0.08 0.08 8 0.75 0.47 0.007 325 2.28CUMPLE

ANALISIS Y-Y

DESPLAZAMIENTO ALTUR A DESPLAZAM IENTO

cm cm cm

2 0.37 0.2413 6 0.75 1.09 0.005 325 1.63CUMPLE

1 0.13 0.1261 6 0.75 0.57 0.005 325 1.63CUMPLE

DISTORSION R F ACTOR

RESULTADOS DEL SAP2000 REGLAMEN TO

F ACTOR REGLAM EN TOPISO SAP 2000 DISTORSION R

REGLAMENTOPISO


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Vemos que los desplazamientos laterales a nivel de Techo son menores que lospermisibles y cumplen con los mnimos desplazamientos permisibles

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Distribucin del acero en el prtico eje 1.

Distribucin del acero en la columna P2(0.25x0.50)

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Distribucin del acero en la viga VP(0.25x0.60)

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Distribucin del acero en la columna P3(1.00x0.0.50) TEE

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Distribucin del acero en la viga VP(0.25x0.60).

Distribucin del acero en la viga VS(0.25x0.50), en el eje B.

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Distribucin del acero en la viga VA(0.25x0.20)

COMPROBACION EXPLICATIVA DEL DISEO DE VIGAS

En este proyecto, los muros son portantes, por lo que el diseo se har segn lo

que indica el reglamento Nacional de Edificaciones, Refuerzo mnimo en

elementos sujetos a flexin:

Segn el predimencionamiento se tiene:

VIGA DIMENSION

Asmin0.7*Raiz(f'c)*

b*d/fy ACERO + ACERO -

VA (0.25x0.20) 0.47 cm2 3.81 cm2 3.81 cm2

VP (0.25x0.60) 3.47 cm2 9.32 cm2 4.66 cm2

VS (0.25x0.40) 2.62 cm2 4.00 cm2 4.00 cm2

Todas las vigas cumplen con el rea de acero mnimo.

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Columnas

P-1(0.25X0.64)

Segn calculo el rea del acero es de 16.00 cm2, para todas las columnas, pero

finalmente se colocara 6 5/8+4 1/2 (6x2.00 +4x1.27=17.08 Cm2)

P-2(0.25X0.50)


finalmente se colocara 6 5/8 (6x2.00 =12.00 Cm2).

P-3(1.00X0.50)


finalmente se colocara 16 5/8 (16x2.00 =32.00 Cm2)

CLCULO DE OTRAS ESTRUCTURAS

6.1 ZAPATAS

Consideraciones:

Se adjunta Hoja de Anlisis.

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