D E MEMORIA ESTRUCTURAS - Portada - … · 2017-09-27 · La cimentación se realizará con dos tipos de zapatas de hormigón armado “in situ” de 100cm de anchura y de 200 o 350

M E M O R I AE S T R U C T U R A S

D _ E

COMUNIDAD PROPIETARIOS Dña AMALIA Nº44

IVO ELISEO VIDAL CLIMENT

CIRO MANUEL VIDAL CLIMENT

EMPLAZAMIENTO:Alcoy,(Alicante)Calle Doña Amalia Nº44

FECHA: NOVIEMBRE 2016CLIENTE:

EQUIPO DE PROYECTO:C/ Joan Martorell 1 bajo -46010 Valencia - 963691224 - e-mail: [email protected]

C/Balmes 11, 3 piso-03803 Alcoi, Alicante - 965522682 - e-mail: [email protected]

ARQUITECTOS: P R O Y E C T O D E U R B A N I Z A C I Ó NSITUACIÓN:

A C C E S O S A G A R A J E ,C A L L E D O Ñ A A M A L I A N º 4 4

D_E. MEMORIA ESTRUCTURAS.

MEMORIA DE CÁLCULO.

1.-OBJETO

2.-NORMATIVA DE APLICACIÓN.

3.-ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE CARACTER GENERAL.

3.1.-MOVIMIENTO DE TIERRAS Y JUSTIFICACIÓN DE

LA CIMENTACIÓN.

3.2.- ESTRUCTURA Y FORJADOS.

3.3.-CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.

4.-ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO.

5.-SISTEMA DE CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA.

5.1 COMPROBACIÓN SECCIÓN 1

5.2 COMPROBACIÓN SECCIÓN 2

5.3 CÁLCULO DE LAS LOSAS

5.4 CÁLCULO DE LOS MUROS

5.5 CÁLCULO DE LAS ZAPATAS

5.6 CUANTÍA GEOMÉTRICA

5.7 CUANTÍA MECÁNICA MÍNIMA

5.8 CONSIDERACIONES SOBRE EL MONTAJE Y LA

CONSTRUCCIÓN

ANEJOS A LA MEMORIA PÁGINA

MEMORIA ESTRUCURAL 1 DE 9



D_E. MEMORIA ESTRUCTURAS. MEMORIA DE CÁLCULO.

1.-OBJETO. El presente capítulo tiene por objeto, la exposición de los condicionantes tenidos en cuenta en el

proyecto, así como las características de los materiales a utilizar en la construcción, para dar

cumplimiento en aquellas partes concernientes al Código técnico de la edificación.

2.-NORMATIVA DE APLICACIÓN. -DB SE-AE: Estimación de Cargas.

-NCSE-02: Norma de Construcción Sismorresistente.

-EHE-08 : Instrucción de Hormigón Estructural.

-EFHE-96: Instrucción para el proyecto y ejecución de forjados

unidireccionales.

3.-ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE CARACTER GENERAL.

3.1.-MOVIMIENTO DE TIERRAS Y JUSTIFICACIÓN DE LA CIMENTACIÓN. El movimiento de tierras de realiza con medios mecánicos, con máquina a cielo abierto, con las

precauciones necesarias según se especifica en el pliego de condiciones.

La primera capa del terreno es un suelo heterogéneo de rellenos de modo que el estrato sobre

el que se apoyará la cimentación, según el estudio geotécnico, está formado por arcillas duras y muy

duras a una profundidad de 2 metros. Para el cálculo de la cimentación se ha considerado la

capacidad recomendada en el estudio geotécnico de 2,5 Kg/cm2.

3.2.- ESTRUCTURA Y FORJADOS. La cimentación se realizará con dos tipos de zapatas de hormigón armado “in situ” de 100cm de

anchura y de 200 o 350 cm de logitud que a continuación se prolongan 250cm con una anchura reducida

a 40cm y con recubrimiento de armaduras de 7cm.

Se realizará una estructura de muros de hormigón armado “in situ” de un espesor mínimo de 20cm y

recubrimiento de 5cm en contacto con el terreno. En cada uno de los dos muros se empotra una losa

maciza de hormigón armado “in situ” de 20 cm de espesor, apoyada sobre las zapatas, y con

recubrimiento de 5cm.

3.3.-CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE HORMIGÓN EN MASA, ARMADO O PRETENSADO:

CUADRO DE CARACTERÍSTICAS ADECUADO A LA INSTRUCCIÓN “EHE”

HORMIGÓN

Recubrimiento nominal (mm) ELEMENTOS

ESTRUCTURALES

Tipo de

hormigón

Nivel de

control lateral superior inferior

Coeficientes parciales

de seguridad (γc)

Cimentación HA-25/B/40/IIa ESTADISTICO 50 50 70 Situación persistente

Muros HA-25/B/20/IIa ESTADISTICO 35 (2) - 1,50

Vigas y forjados HA-25/B/20/IIa ESTADISTICO 35 35 35 1,30





ACERO

ELEMENTOS

ESTRUCTURALES

Tipo de

acero

Nivel de

control

Coeficientes parciales

de seguridad (γs)

Cimentación B 500 S NORMAL Situación persistente

Muros B 500 S NORMAL 1,15

Pilares B 500 S NORMAL Situación accidental

Vigas y forjados B 500 S NORMAL

El acero a emplear en las

armaduras deberá estar

certificado

1,00

EJECUCIÓN

Coeficientes parciales de seguridad de las acciones para la comprobación de E.L.U. Nivel control

de ejecución Situación permanente o

transitoria Situación accidental

TIPO ACCIÓN Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Efecto

favorable Efecto desfavorable

Variable γQ = 0,00 γQ = 1,60 γQ = 0,00 γQ = 1,00 NORMAL

Permanente γG = 1,50 γG = 1,00

4.-ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO.

Las acciones adoptadas en el cálculo corresponde con las exigidas por el CTE en el DB-SE AE

(Acciones en la edificación).

CARGAS PERMANENTES: El valor caracteri ́stico G

del peso de los elementos constructivos portantes y no

portantes se obtendra ́, en general, como su valor medio deducido a partir de las dimensiones

nominales y de los pesos especi ́ficos medios que es de 25 KN/m3 para el hormigón y de 17KN/m3 para el terreno según el estudio geotécnico.

SOBRECARGA

Uso 4,0KN/m2

Nieve(Z-5//H=430msnm) 1,4KN/m2

ACCIONES TÉRMICAS Y REOLÓGICAS.

No se consideran en el cálculo pues se dimensionan los elementos de hormigón armado con las cuantías

geométricas mínimas prescritas en la Instrucción EHE -08 (Art. 42.3.5).

ACCIONES PRODUCIDAS POR EL SISMO.

No es de aplicación la norma NCSR-02, norma de construcción sismorresistente por tratarse de una

construcción de importancia moderada, es decir, que tiene una probabilidad despreciable de que su

destrucción por un terremoto pueda ocasionar víctimas, interrumpir un servicio primario o producir

significativos daños económicos a terceros. Por otro lado se trata de una obra de urbanización cuyos

elementos no construyen un volumen cerrado sino que sirven como contención de las tierras de la

ladera.





5.-SISTEMA DE CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA.

Para el cálculo de la estructura se ha utilizado la Teoría general de Resistencia de Materiales y la

EHE-08. Debido a la sencillez de la estructura se realiza el cálculo estático sin ayuda de programas

informáticos.

Para el cálculo de los muros, pantallas y zapatas de hormigón armado se tomarán en cuenta los pesos

de cada uno de estos elementos de hormigón así como el peso de la tierra de relleno que soportan y

que sirve para equilibrar el conjunto. Se tomarán momentos estáticos de cada una de las resultantes

verticales de los elementos mencionados respecto del punto más extremo para poder obtener el centro

de gravedad de todo el conjunto en dos secciones 1 y 2 y así comprobar que cae dentro del tercio

central de la zapata.

También se comprobará la idoneidad dimensional de la zapata al verificar que la resultante de los

pesos del sistema es absorbida por el terreno según los datos de resistencia del mismo obtenidos por

el estudio geotécnico para el nivel II de arcillas firmes y que es de 2,5 kp/cm2. A continuación,

debido a que todo el conjunto de la sección de hormigón ya se halla en equilibrio estático, se

calcularán los elementos de losas, muros y zapatas sometidos a flexión y también se comprobará que

el acero de las armaduras cumple con las cuantías geométricas y mecánicas mínimas dictadas por la

EHE 08.

Podemos concluir que con el sistema ideado podemos encontrar una base de arcillas firmes para las

zapatas y que la resultante de las cargas que gravitan sobre ellas van oscilando a lo largo del

tercio central de manera que es un conjunto de muros y losas que aportan una gran estabilidad a ese

límite irregula y abancalado del sistema viario.





5.1 COMPROBACIÓN SECCIÓN 1 Estudio del equilibrio estático en la sección 1 con zapatas de 3,5 m x 1 m. Según el estudio

geotécnico se considera el peso específico de la tierra de 1700 kg/m3 = 1,7 Tn/m3.

Peso de tierra V1 = 3,2m x 2,3m x 2,8m x 1,7 Tn/m3 = 35 Tn

Peso de Zapata V2 = 3,5m x 1m x 1,8m x 2,5 Tn/m3 = 15,75 Tnn

Peso muro transversal sup V3a = 3,1 x 2,3 x 0,2 x 2,5 = 3,56 Tn

Peso muro transversal sup V3b = 1,2 x 0,8 x 0,2 x 2,5 = 0,48 Tn

Peso muro transversal inf V4 = 2,5 x 0,8 x 0,4 x 2,5 = 2Tn

Peso muro longitudinal V5 = 4,2 x 3 x 0,2 x 2,5 = 6,3 Tn

Peso losa horizontal superior V6 = 3,5 x 3 x 0,2 x 2,5 = 5,25 Tn

Peso losa horizontal inferior V7 = 6 x 3 x 0,2 x 2,5 = 9 Tn

RESULTANTE R = 77,34 Tn = 77340 Kg

Comprobación del terreno sobre el que apoya la zapata:

R / S = 77340/35000 cm2 = 2’21 Kp/cm2 < 2,5 Kp/cm2, inferior a la capacidad portante del terreno.

Tomamos momentos estáticos respecto del punto A, límite del paso rodado inferior.

V1d1 + V2d2 + V3ad3a + V3bd3b+ V4d4 + V5d5 + V6d6 + V7d7 = RcdgX

35x4,85 + 15,75x4,25 + 3,56x4,85 + 0,48x6,6 + 2x1,25 + 6,3x3,6 + 5,25x5,45 + 9x3 = 169,75 + 67 +

17,26 + 3,2 + 2,5 + 22,7 + 28,6 + 27 = 338

cdgX = 338/ 77,34 = 4,37 m

Lo cual quiere decir que está a 4,37 – 6 = 1,63 m del borde izquierdo o interior de la zapata. Como

la zapata tiene 3,5 m entonces la resultante pasa por el tercio central de la zapata y se desvía del

centro de la misma 12 cm.





5.2 COMPROBACIÓN SECCIÓN 2 Estudio del equilibrio estático en la sección 2 con zapatas de base 2 m x 1 m. Según el estudio

geotécnico el peso específico de la tierra de 1700 kg/m3 = 1,7 Tn/m3.

Peso de tierra A1 = 0,8m x 2,4m x 3m x 1,7 Tn/m3 = 9,8 Tn

Peso de Zapata A2 = 2m x 1m x 3m x 2,5 Tn/m3 = 15 Tn

Peso muro transversal superior A3 = 0,8 x 2,4 x 0,2 x 2,5 = 1 Tn

Peso muro transversal inferior A4 = 2,5 x 1 x 0,4 x 2,5 = 2,5 Tn

Peso muro longitudinal A5 = 3,4 x 3 x 0,2 x 2,5 = 5,1 Tn

Peso losa horizontal A6 = 4,5 x 3 x 0,2 x 2,5 = 6,75 Tn

RESULTANTE R = 40,15 Tn = 40150 Kg

Comprobación del terreno sobre el que apoya la zapata:

R / S = 40150/20000 cm2 = 2 Kp/cm2 < 2,5 Kp/cm2, inferior a la capacidad portante del terreno.

Tomamos momentos estáticos respecto del punto A, límite del paso rodado inferior.

A1d1 + A2d2 + A3d3 + A4d4 + A5d5 + A6d6 = RcdgX

9,8x4,1 + 15x3,5 + 1x4,1 + 2,5x1,25 + 5,1x3,6 + 6,75x2,25 = 40,18 + 52,5 + 4,1 + 3,12 + 18,36 +

15,18 = 133,45

cdgX = 133,45/ 40,15 = 3,32 m

Lo cual quiere decir que está a 3,32 – 4,5 = 1,18 m del borde de la zapata. Como la zapata tiene 2 m

entonces podemos decir que la resultante no sólo pasa por el tercio central de la zapata sino que se

desvía del centro de la misma 18 cm.





5.3 CÁLCULO DE LAS LOSAS Las losas que servirán de acceso a los garajes son en realidad soleras ya que el vertido del

hormigón se realiza sobre el propio terreno. No obstante, en caso de que ese estrato de terreno

pueda asentar, la losa es capaz de soportar una carga superior a los 400 Kg/m2, ya que su peso

propio es de 500 kg/m2.

M = PL2/12 = 1000 Kg/m·32m2/12 = 750 Kg·m

M* = 1,6 M = 1200 Kg·m = 1,2 T·m

Utilizando las fórmulas adimensionales derivadas del diagrama de la parábola rectángulo para

secciones de hormigón tenemos que Aσs = ν bhσ’c

M* = µ bh2σ’c

Se considera una h = 15 cm entre la fibra traccionada y la comprimida debido aque el recubrimiento

de hormigón es de 5 cm.

bhσ’c = 1x 0,15 x 1660 = 249 T

bh2σ’c = 1x 0,225 x 1660 = 37 T·m

µ = 1,2 T·m /37 T·m = 0,032 ⇒ ν = 0,03

Aσs = 0,03 x 249 = 7,47 T ⇒ 4Ø8

La capacidad mecánica (Aσs )de una sección tipo de 1 metro por el espesor medio de 20 cm que tiene

la losa con 4 Ø 8 de acero AEH 500 ( o un Ø8 cada 25 cm) es de 9 T.

A continuación hay que comprobar que con ese armado se satisface la cuantía geométrica mínima para

la sección de hormigón dada, de manera que, si no la cumpliera, habría que añadir más acero, con lo

que la losa también soportaría un momento mayor.

5.4 CÁLCULO DE LOS MUROS En primer lugar hallamos la presión horizontal que soportan los muros según la altura del terreno

que tienen en su intradós.

Sección 1

PH = h2/2·wt·0,33 = 9·1,65·0,33 = 2,45T/m

A continuación hallamos el momento a que está sometido entre las dos pantallas en los que está

empotrado

M = PL2/12 = 2,45·9 /12 = 1,83

M* = 1,6M = 2,94

µ = M*/bh2σ’c =2,94/37,35 = 0,078 ⇒ ν = 0,08

Aσs = 0,08 x 249 = 19,92 T, por tanto son 5Ø12 que equivalen a 20,65T

Sección 2

PH = h2/2·wt·0,33 = 9·1,65·0,33 = 2,45T/m

A continuación hallamos el momento a que está sometido entre las dos pantallas en los que está

empotrado

M = PL2/12 = 2,45·9 /12 = 1,83

M* = 1,6M = 2,94

µ = M*/bh2σ’c =2,94/37,35 = 0,078 ⇒ ν = 0,08

Aσs = 0,08 x 249 = 19,92 T, por tanto son 5Ø12 que equivalen a 20,65T





5.5 CÁLCULO DE LAS ZAPATAS Para zapatas rectangulares rígidas con carga centrada tenemos que el momento que soporta es M =

N/2·a/4 = N·a/8, siendo a la longitud de la zapata y N la resultante de las cargas que soporta. A su

vez el momento que soporta la zapata será la capacidad mecánica de la armadura de tracción por el

brazo mecanico, es decir, M = Aσa·h, siendo h la distancia entre la fibra más comprimida y más

traccionada de la zapata, o bien , distancia entre la armadura inferior y la cara superior.

Sección 1

Aσa = N1·a1/8h1 = 86·3,5/8·1,8 = 301/14,4 = 20T ⇒ 6 Ø10

Sección 2

Aσa = N2·a2/8h2 = 40,15·2/8·3 = 80/24 = 3,33 ⇒ 1 Ø10

5.6 CUANTÍA GEOMÉTRICA La normativa española establece unas cuantías geométricas mínimas por el artículo 42.3 de la EHE 08:

Cuantías EHE 08 en tanto por mil. TABLA 42.3.5

Tipo de elemento estructural B-400-S B-500-S

Pilares 4,0 4,0

Losas 2,0 1,8

Nervios 4,0 3,0

Armadura de reparto perpendicular a los nervios

1,4

1,1

Forjados unidireccionales

Armadura de reparto paralela a los nervios

0,7

0,6

Vigas 3,3 2,8

Armadura horizontal 4,0 3,2

Muros Armadura vertical 1,2 0,9

La cuantía expresada para losas es la mínima de cada una de las armaduras, longitudinal y

transversal repartidas en las dos caras. Para losas de cimentación y zapatas armadas, se adoptará la

mitad de estos valores en cada dirección dispuestos en la cara inferior.

Para vigas y muros la cuantía mínima se refiere a la cara de tracción. Se recomienda disponer en la

cara opuesta una armadura mínima igual al 30% de la consignada.

Para las losas de 20 cm la cuantía geométrica por cada metro sería de 1,8/1000 x 20 x 100 = 3,6 cm2.

Como cada Ø8 tiene 0,50 cm2 entonces 4Ø8 tienen 2 cm2. Por tanto una configuración de 8Ø8 contando

la capa superior e inferior sería equivalente a 4 cm2 para cada dirección, por tanto superaría la

cuantía mínima recomendada por la norma.

Para los muros de 20 cm la cuantía geométrica de armadura horizontal sería de 3,2/1000 x 20 x 100 =

6,4 cm2. Por tanto serían necesarios 9Ø10 equivalentes a 7,07 cm2. La armadura vertical sería de

0,9/1000 x 20 x 100 = 1,8 cm2, la cual se cubre con 3Ø10, equivalentes a 2,36 cm2.

5.7 CUANTÍA MECÁNICA MÍNIMA Para secciones rectangulares de hormigo ́n armado en flexio ́n simple cuando la resistencia del hormigo ́n

es inferior a 50 N/mm2, la expresio ́n del articulado proporciona la siguiente fo ́rmula simplificada:

As ≥0,04⋅Ac⋅fcd/fyd

Siendo As el a ́rea de la armadura traccionada, y Ac el a ́rea de la seccio ́n total de hormigo ́n. Por tanto tenemos que para las losas y muros de 20cm de espesor

Capacidad mecánica = As·fyd =0,04⋅0,2⋅16,6 = 9,96T ⇒ 5 Ø8





5.8 CONSIDERACIONES SOBRE EL MONTAJE Y LA CONSTRUCCIÓN Como criterio constructivo las zapatas se armarán con doble cerco de Ø8 cada 20cm y con 8Ø10

inferiores y superiores que se reducirán a 4Ø10 cuando cambia la sección de la misma.

Como criterio constructivo para muros y losas se utilizará un armado de Ø10 cada 20 cm en las dos

direcciones y caras.





Alcoy, Noviembre de 2016

Ciro Manuel Vidal Climent Ivo Eliseo Vidal Climent

Arquitecto Arquitecto

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