Memoria Cal Culo Cole Gio Morro Pon

7/25/2019 Memoria Cal Culo Cole Gio Morro Pon

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MEMORIA DE CLCULO

Proyecto: MEJORAMIENTO DEL SERVICIO

DE EDUCACION INICIAL y PRIMARIA DE LA

I .E. N 14996 EN EL CASERIO LA

RINCONADA, DISTRITO DE CHULUCANAS,

PROVINCIA DE MORROPON-PIURA

Agosto-2015


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MEMORIA DE CLCULOPROYECTO:MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE EDUCACION INICIAL yPRIMARIA DE LA I.E. N 14996 EN EL CASERIO LA RINCONADA, DISTRITODE CHULUCANAS, PROVINCIA DE MORROPON-PIURA

Fecha: Chimbote, agosto del 2015

1. ESTRUCTURA SISMO RESISTENTE:

El Proyecto consta de 5 edificaciones, que se detallan a continuacin:1.1.MODULO A

1.1.1. SUPERESTRUCTURA.- Es una edificacin de dos niveles, esaporticado en la direccin longitudinal combinado con albaileraconfinada en la direccin transversal (corta). Ver Fig. 1.

Fig. 1. Mdulo A para Educacin primaria.

El sistema sismo resistente es:

Columnas:C1 Forma Rectangular de 2545.C2 Forma Te 65803025C3 Forma Ele de 507025.Vigas:Vigas principales de primer nivel 3065 de dos tramos.Vigas principales de 2550 de dos tramos.Vigas de borde de primer nivel 1550.Vigas de borde de primer nivel 2520.Sistema de techo:Losa aligerada e=20cm.Muros Confinados:Muros de soga: 13 cm


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Muros de cabeza: 23 cm

Fig. 2. Disposicin de Vigas en primer nivel de Mdulo A.

1.1.2. SUBESTRUCTURA La cimentacin es un sistema de zapatas de 60 cmde espesor y conectados por vigas de cimentacin de 3060cm. Fig. 3.

Fig. 3. Vista 3D de Cimentacin.


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Fig. 4. Vista en planta de Cimentacin

1.2.MODULO B1.2.1. SUPERESTRUCTURA.- Consta de dos niveles. Es una configuracin

aporticada en la direccin longitudinal combinado con albaileraconfinada en la direccin transversal (corta). Ver Fig. 5.

Fig. 5. Mdulo B. Batera de servicios higinicos.

El sistema sismo resistente del mdulo1 y mdulo B es:Columnas:El sistema sismo resistente es:Columnas:C1 Forma Rectangular de 2545.

C2 Forma Te 65803025C3 Forma Ele de 507025.


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Vigas:Vigas principales de 3065 de dos tramos.Vigas principales de 2550 de dos tramos.Vigas de borde de primer nivel 1550.Vigas de borde de primer nivel 2520.

Sistema de techo:Losa aligerada e=20cm.Muros Confinados:Muros de soga: 13 cmMuros de cabeza: 23 cm

Fig. 6. Disposicin de Vigas en ambas direcciones de modulo B.

1.2.2. SUBESTRUCTURA. La cimentacin es un sistema de zapatas de 60 cmde espesor y conectados por vigas de cimentacin de 3060cm. Fig. 7.


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Fig. 7. Vista 3D de Cimentacin para Mdulo B.


1.3.MODULO C1.3.1. SUPERESTRUCTURA.- Consta de dos niveles. Es una configuracin



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Fig. 9. Mdulo C Educacin primaria.

El sistema sismo resistente del mdulo C es:Columnas:El sistema sismo resistente es:Columnas:C1 Forma Rectangular de 2545.C2 Forma Te 65803025C3 Forma Ele de 507025.

Vigas:Vigas principales de 3065 de dos tramos.Vigas principales de 2550 de dos tramos.Vigas de borde de primer nivel 1550.Vigas de borde de primer nivel 2520.Sistema de techo:Losa aligerada e=20cm.Muros Confinados:Muros de soga: 13 cmMuros de cabeza: 23 cm

Fig. 10. Disposicin de Vigas en ambas direcciones de modulo C.


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1.3.2. SUBESTRUCTURA La cimentacin es un sistema de zapatas de 60 cmde espesor y conectados por vigas de cimentacin de 3060cm. Fig. 11.

Fig. 11. Vista 3D de Cimentacin para Mdulo C.


1.4.MODULO D1.4.1. SUPERESTRUCTURA.- Consta de un nivel. Es una configuracin



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Fig. 13. Mdulo D Educacin inicial.

El sistema sismo resistente del mdulo D es:Columnas:El sistema sismo resistente es:Columnas:C1 Forma Rectangular de 2545.C2 Forma Te 65803025C3 Forma Ele de 507025.Vigas:

Vigas principales de 3065 de dos tramos.Vigas principales de 2550 de dos tramos.Vigas de borde de primer nivel 1550.Vigas de borde de primer nivel 2520.Sistema de techo:Losa aligerada e=20cm.Muros Confinados:Muros de soga: 13 cmMuros de cabeza: 23 cm


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Fig. 14. Disposicin de Vigas en ambas direcciones de modulo D.


Fig. 15. Vista 3D de Cimentacin para Mdulo D.


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Fig. 16. Vista en planta de Cimentacin. Modulo D.

1.5.MODULO E1.5.1. SUPERESTRUCTURA.- Consta de dos niveles. Es una configuracin


Fig. 17. Mdulo E. Educacin inicial.

El sistema sismo resistente del mdulo E es:Columnas:El sistema sismo resistente es:Columnas:


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C1 Forma Rectangular de 2545.C2 Forma Te 65803025C3 Forma Ele de 507025.Vigas:Vigas principales de 3065 de dos tramos.

Vigas principales de 2550 de dos tramos.Vigas de borde de primer nivel 1550.Vigas de borde de primer nivel 2520.Sistema de techo:Losa aligerada e=20cm.Muros Confinados:Muros de soga: 13 cmMuros de cabeza: 23 cm

Fig. 18. Disposicin de Vigas de modulo E.



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Fig. 19. Vista 3D de Cimentacin para Mdulo C.


1.6.NORMAS.- Las normas de control del presente proyecto son:

E 020 cargasE 030 diseo sismo resistente.E 050 diseo de cimentaciones E060 diseo de elementos estructuralesE 070 diseo de albailera

1.7.

SOFTWARE.- El programa utilizado para el anlisis de la superestructura esETABS v13 (Enhaced Tridimensional Analysis Bulding and Systems). Se


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adjunta el archivo de anlisis. Para la cimentacin se utiliz el programa SAFE v12.2.0 (Slab Analysis by the Finite Elements Method). Se adjunta los archivosde anlisis.

2. METRADO DE CARGAS

CARGAS MUERTAS.-- Peso de los elementos estructurales- Peso de acabados 100 kg/m

CARGAS VIVA.-- Sobrecarga en aulas . 300 kg/m- Sobrecarga en aulas ultimo nivel. 200 kg/m- Sobrecarga en pasadizos y escaleras 400 kg/m

3.- PARMETROS SSMICOS (MTODO ESTATICO y DINAMICO)

Calculo del coeficiente ssmicoR

ZUCSC

s . Para la edificacin se utilizaran dos

coeficientes ssmicos, en la direccin X-X y en a direccin Y-Y.

Factor de Zona (Z): 0.4Categora de la Edificacin: A (E030. Tabla 3)Coeficiente de Uso (U): 1.50 (E030 Arts. 5, 6, 7,18.2b)

Coeficiente de amplificacin Ssmica (C):

T

T.

p52

Factor de Suelo (S): 1.2; Periodo de Suelo (Tp): 0.4 (E030. Tab. 2)Sistema Estructural: Aporticada; Configuracin: Regular;Factor de Reduccin de la fuerza Ssmica Dir x (Rx): 8.00 (E030. Tab. 6)

225..08

2.15.25.14.0

x

sxR

ZUCSC

Factor de Reduccin de la fuerza Ssmica Dir y (Ry): 3.00 (E030. Tab. 6)Sistema Estructural: Albailera; Configuracin: Regular;

60.03

2.15.25.14.0

xsy R

ZUCS

C

Estos datos se utilizan en el programa ETABS para generar el anlisis ssmico por el

Mtodo Esttico.

Tambin se ingresa el espectro de aceleraciones para las dos direcciones que da la

Norma E030 para el Anlisis Dinmico:


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Espectro de aceleraciones para estructuras de concreto armado

T(seg) Sa(m/seg) T(seg) Sa(m/seg)0.00 0.2625 0.95 0.24870.02 0.2625 1.00 0.2363

0.04 0.2625 1.10 0.21480.06 0.2625 1.20 0.19690.08 0.2625 1.30 0.18170.10 0.2625 1.40 0.16880.12 0.2625 1.50 0.15750.14 0.2625 1.60 0.14770.16 0.2625 1.70 0.13900.18 0.2625 1.80 0.13130.20 0.2625 1.90 0.12430.25 0.2625 2.00 0.1181

0.30 0.2625 2.20 0.10740.35 0.2625 2.40 0.09840.40 0.2625 2.60 0.09090.45 0.2625 2.80 0.08440.50 0.2625 3.00 0.07880.55 0.2625 4.00 0.05910.60 0.2625 5.00 0.04730.65 0.2625 6.00 0.03940.70 0.2625 7.00 0.03380.75 0.2625 8.00 0.02950.80 0.2625 9.00 0.0263

0.85 0.2625 10.00 0.02360.90 0.2625


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Espectro aceleraciones para estructuras de albailera confinada

T(seg) Sa(m/seg) T(seg) Sa(m/seg)0.00 0.700 0.95 0.6630.02 0.700 1.00 0.630

0.04 0.700 1.10 0.5730.06 0.700 1.20 0.5250.08 0.700 1.30 0.4850.10 0.700 1.40 0.4500.12 0.700 1.50 0.4200.14 0.700 1.60 0.3940.16 0.700 1.70 0.3710.18 0.700 1.80 0.3500.20 0.700 1.90 0.3320.25 0.700 2.00 0.315

0.30 0.700 2.20 0.2860.35 0.700 2.40 0.2630.40 0.700 2.60 0.2420.45 0.700 2.80 0.2250.50 0.700 3.00 0.2100.55 0.700 4.00 0.1580.60 0.700 5.00 0.1260.65 0.700 6.00 0.1050.70 0.700 7.00 0.0900.75 0.700 8.00 0.0790.80 0.700 9.00 0.070

0.85 0.700 10.00 0.0630.90 0.700

0.0000

0.0500

0.1000

0.1500

0.2000

0.2500

0.3000

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.0010.0011.00

Aceleracin

EspectralSa

Perodo t

Espectro de Respuesta Inelstica


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Pagina 16

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

Aceleracin

EspectralSa

Perodo t

Espectro de Respuesta Inelstica


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3. CARGAS Y ESFUERZOS

3.1.Cargas

Fig. 21. Cargamuerta y carga viva en Mdulo A.

Fig. 22. Cargamuerta y carga viva en Mdulo B.


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Fig. 23. Cargamuerta y carga viva en Mdulo C.

Fig. 24. Cargamuerta y carga viva en Mdulo D.

Fig. 25. Cargamuerta y carga viva en Mdulo E.

Se tuvo en cuenta las siguientes combinaciones:COMB1: 1.4 CMCOMB2: 1.4 CM + 1.7 CVCOMB3: 1.25 CM + 1.25 CV + SX

COMB4: 1.125 CM + 1.25 CV - SXCOMB5: 1.25 CM + 1.25 CV + SY


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COMB6: 1.25 CM + 1.25 CV - SYCOMB7: 0.90 CM + SXCOMB8: 0.90 CM - SXCOMB9: 0.90 CM + SYCOMB10: 0.90 CM - SY

Y una envolvente.

3.2.Esfuerzos.3.2.1. Esfuerzos en Mdulo A

Se obtuvo las siguientes envolventes para las fuerzas axiales, cortantes y momentosflectores.

Fig. 26. Envolvente de Axial en Mdulo A

Fig. 27. Cortante V22, en Mdulo A


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Fig. 28. Cortante V33, en Mdulo A

Fig. 29. Momento M22, en Mdulo A

Fig. 30. Momento M33, en Mdulo A


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3.2.2. Esfuerzos en Mdulo B

Fig. 31. Envolvente de Axial en Mdulo B

Fig. 32. Cortante V22, en Mdulo B


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Fig. 33. Cortante V33, en Mdulo B

Fig. 34 Momento M22, en Mdulo B


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Fig. 35. Momento M33, en Mdulo B

3.2.3. Esfuerzos en Mdulo C

Fig. 36. Envolvente de Axial en Mdulo C


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Fig. 37. Cortante V22, en Mdulo C

Fig. 38. Cortante V33, en Mdulo C

Fig. 39 Momento M22, en Mdulo C


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Fig. 40. Momento M33, en Mdulo C

3.2.4. Esfuerzos en Mdulo D

Fig. 41. Envolvente de Axial en Mdulo D


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Fig. 42. Cortante V22, en Mdulo D

Fig. 43. Cortante V33, en Mdulo D


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Pagina 27

Fig. 44 Momento M22, en Mdulo D

Fig. 45. Momento M33, en Mdulo D


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3.2.5. Esfuerzos en Mdulo E

Fig. 46. Envolvente de Axial en Mdulo E

Fig. 47. Cortante V22, en Mdulo E


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Fig. 48. Cortante V33, en Mdulo E

Fig. 49 Momento M22, en Mdulo E


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Fig. 50. Momento M33, en Mdulo E

4. REVISIN MODOS Y DESPLAZAMIENTOS LATERALES4.1.MODULO A

4.1.1. MODOS DE VIBRAR

Formas modalesModo t(seg)

1 0.1742 0.1053 0.097

Fig. 51. Modos de vibrar de Mdulo A.


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4.1.2. MXIMO DESPLAZAMIENTO CALCULADOS X-X

E030. 16.4 p= 0.007E 06015.1

Nivel (cm) =0.75RxD r(cm) H (cm) p Observacin

2 0.368 2.21 1.164 460 3.22 OK1 0.174 1.04 1.044 450 3.15 OK

BASE 0 0.00 0.000

4.1.3. MXIMO DESPLAZAMIENTO CALCULADOS Y-Y

p= 0.005E 06015.1

Nivel (cm) =0.75RxD r(cm) H (cm) p Observacin2 1.303 2.93 1.582 460 2.30 OK

1 0.6 1.35 1.350 450 2.25 OKBASE 0 0.00 0.000 0 0.00

4.1.4. MXIMOS DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS

X Y

Dmax= 2.21 2.93 cmMximo del ultimo

nivel

r max= 1.16 1.58 cm Mximo de un entrepiso

4.2.MODULO B

4.2.1. FORMAS MODALES

Modo t(seg)1 0.1822 0.0933 0.078


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Fig. 52. Modos de vibrar de Mdulo B


E030. 16.4 p= 0.007 E 070 10.2.1

Nivel (cm) =0.75RxD r(cm) H (cm) p Observacin2 0.392 2.352 1.302 460 3.22 OK1 0.175 1.050 1.050 450 3.15 OK

BASE 0 0.00 0.00


p= 0.005 E 070 10.2.1

Nivel (cm) =0.75RxD r(cm) H (cm) p Observacin

2 0.210 0.473 0.435 460 2.30 OK1 0.017 0..038 0.038 450 2.25 OK

BASE 0 0.00 0.00 0 0.00


X Y


nivel

dr max= 1.30 0.44 cm Mximo de un entrepiso

4.3.MODULO C4.3.1. FORMAS MODALES

Modo t(seg)1 0.1882 0.1403 0.120

Fig. 53. Modos de vibrar de Mdulo C


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E030. 16.4 p= 0.007 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00


p= 0.005 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00 0 0.00


X Y


nivel


4.4.MODULO D

4.4.1. FORMAS MODALES

Modo t(seg)1 0.0942 0.0893 0.049

Fig. 54. Modos de vibrar de Mdulo D


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E030. 16.4 p= 0.007 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00


p= 0.005 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00 0 0.00


X Y


nivel


4.5.MODULO E4.5.1. FORMAS MODALES

Modo t(seg)

1 0.0772 0.0543 0.044

Fig. 55. Modos de vibrar de Mdulo E.


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E030. 16.4 p= 0.007 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00


p= 0.005 E 070 10.2.1


BASE 0 0.00 0.00 0 0.00


X Y


nivel

dr max= 0.78 0.16 cm Mximo de un entrepiso5.


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6. CALCULO DE ARMADURA6.1.MODULO A

Fig. 56. Armadura Longitudinal en vigas Mdulo A

Fig. 57. Armadura Longitudinal en vigas Mdulo B

Fig. 58. Armadura longitudinal en columnas Mdulo C


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Fig. 59. Armadura longitudinal en columnas Mdulo D

Fig. 60. Armadura longitudinal en columnas Mdulo E

7. CALCULO DE CIMENTACION7.1.MODULO A

7.1.1. Asentamientos


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Fig. 61. Desplazamientos de cimentacin en MODULO A

Se observa que el valor mximo de 0.690cm < 2cm de asentamiento, por lo tanto lasdimensiones en planta son adecuadas.

7.1.2. Presiones

Fig. 62. Presiones de cimentacin en Mdulo A

Las presiones mximas de suelo llegan a 1.08 kg/cm < 1.30.83=1.08 kg/cm (E60-15.2.4)

7.1.3. Punzonamiento


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Fig. 63. Punzonamiento de cimentacin en MODULOA

Los valores mximos de punzonamiento de 0.8768 no superan a 1.00. Lo cual indicaque el espesor de 60 cm es adecuado.

7.2.MODULO B7.2.1. Asentamientos

Fig. 64. Desplazamientos de cimentacin en Mdulo B

Se observa que el valor mximo de 0.15cm a 0.60cm de asentamiento, por lo tanto lasdimensiones en planta son adecuadas.

7.2.2. Presiones


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Fig. 65. Presiones de cimentacin en Mdulo B



Fig. 67. Punzonamiento de cimentacin en Mdulo B


7.3.MODULO C


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7.3.1. Asentamientos

Fig. 68. Desplazamientos de cimentacin en Mdulo C

Se observa que el valor mximo de 0.12cm a 0.64cm de asentamiento, por lo tanto lasdimensiones en planta son adecuadas.

7.3.2. Presiones

Fig. 69. Presiones de cimentacin en Mdulo C

Las presiones promedio de suelo llegan a 0.90 kg/cm < 1.30.83=1.08 kg/cm (E60-15.2.4)



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Fig. 70. Punzonamiento de cimentacin en Mdulo C


7.4.MODULO D7.4.1. Asentamientos

Fig. 71. Desplazamientos de cimentacin en Mdulo D

Se observa que el valor mximo de 0.40cm a 2cm de asentamiento, por lo tanto lasdimensiones en planta son adecuadas.

7.4.2. Presiones


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Fig. 72. Presiones de cimentacin en Mdulo D



Fig. 73. Punzonamiento de cimentacin en Mdulo D


7.5.MODULO E7.5.1. Asentamientos


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Fig. 74. Desplazamientos de cimentacin en Mdulo E

Se observa que el valor mximo es 1.05cm de asentamiento, por lo tanto lasdimensiones en planta son adecuadas.

7.5.2. Presiones

Fig. 75. Presiones de cimentacin en Mdulo E




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Fig. 76. Punzonamiento de cimentacin en Mdulo E


8. CONCLUSIONES DEL ANLISIS SSMICO

Se observa que de acuerdo a los desplazamientos obtenidos que las diferentesestructuras tendrn un buen comportamiento frente a un sismo severo que da la NormaE030.

- BIBLIOGRAFA- Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14).- Norma E030-Diseo Sismo Resistente- Norma E060. Concreto Armado.

- Manuales de ETABS y SAFE.

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