Memoria de Calculo Estructural

SECPLAN UNIDAD TECNICA

Ingeniero civil asesor Secplan- fono (56) 043/439024 - [email protected] MUNICIPALIDAD YUMBEL Bernardo Ohiggins N 851 fono (56)043/ 405800 - www. yumbel. cl

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL INFORMACIONES GENERALES Proyecto: REPOSICIN DE AREA ADMINISTRATIVA DEL C.E.I.A. (CENTRO

EDUCATIVO INTEGRAL DEL ADULTO) DE YUMBEL Comuna: YUMBEL. Direccin: CALLE QUEZADA NUMERO 750 CIUDAD DE YUMBEL. Propietario: MUNICIPALIDAD DE YUMBEL. Ingeniero Civil Asesor: PAOLA ARAYA B. 1.- INTRODUCCIN

El presente estudio tiene como finalidad realizar la verificacin de los elementos resistentes que componen la construccin del Centro Educacin Integral de Adulto Luis Saldes, considerando las fundaciones, muros de albailera, de madera, pilares y cadenas. En general las fundaciones se han considerado como zapatas corridas bajo muros de albailera.

2.- CONSIDERACIONES

El Ceia Luis Saldes ser construida en albailera de ladrillo fiscal reforzada, con un segundo piso en tabiqueras de madera de 2x3, envigado entrepiso de 2x6 en pino impregnado y apoyado en vigas de acera IN de 150 x 50 x 10 x 5 mm de acuerdo a plano de estructuras. Las cerchas sern estructuradas en madera de pino de 1x4, con costaneras de pino de 2x2, sobre la que ir una cubierta de zincalum de 0.4 mm. Los pilares sern de la forma y dimensiones indicadas en planta de fundaciones y estructuras, las cadenas de 0.2x0.2m y vigas de 0.2 x 0.35 m. Las fundaciones son del tipo corrida, con cimientos de 0.40x0.7 m y sobrecimientos armados de 0.2x0.3 m, con 4Fe de 12 mm y estribos de 8 mm @20 cm. 3.- BASES DE CLCULO Este tem informe tiene como objeto mostrar un resumen de los criterios, mtodos y materiales empleados, los cuales controlan el diseo de las obras civiles para esta obra. Su desarrollo est basado en las normas chilenas emitidas por el Instituto Nacional de Normalizacin. 3.1.- Criterios de Diseo 3.1.1. Suelo:De acuerdo a los antecedentes recopilados, se supone una tensin mxima admisible para el suelo de 1.0 kg/cm2. En caso eventual, la tensin admisible podr incrementarse en un 33%.



3.1.2. Materiales: Hormign: Hormign H-25 con una resistencia caracterstica f'c >= 210 Kg/cm2 a los 28 das, 90% nivel de confianza, para losas, pilares, vigas, cadenas y fundaciones. Para los cimientos, podr utilizarse hormign tipo H-20 con un 20 % mximo de boln desplazado. Ladrillos: Tipo fiscal, de primera calidad con una resistencia mnima a compresin de 40 kg/cm2. Acero de refuerzo: Clase A 44-28 H con una tensin de fluencia mnima fy >= 2.800 Kg/cm2, con resaltes. Madera: Para los elementos estructurales de madera no nativa, se utilizar pino radiata con las siguientes caractersticas: Pino radiata: Grado Estructural N 1 (G1), con las siguientes tensiones admisibles: - Flexin : 70.38 kg/cm2 - Compresin paralela : 53.04 kg/cm2 - Cizalle : 7.344 kg/cm2 - Mdulo de Elasticidad : 62.220 kg/cm2 Para el diseo de los elementos de acero, se utilizar el mtodo de las tensiones admisibles segn Nch427. 3.2. Cargas Las cargas y sobrecargas se estiman segn la norma Nch 1537 Of.86, Nch 432 y Nch 433. Para efectos de anlisis las cargas se consideran segn su naturaleza.

- Cargas Permanentes : Peso Propio y Sobrecarga. - Cargas Eventuales : Sismo, Viento e Impacto

3.2.1. Cargas Permanentes Se consideran en este tem del presente estudio los pesos propios de todos los elementos estructurales incorporados, de los materiales y de los accesorios fijos. 3.2.1.1. Peso Propio Las cargas de peso propio consideradas en el diseo estn constituidas por el peso de la estructura y todo el material unido y soportado permanentemente por ella. Para efectos de clculo de los pesos propios de los materiales, se consideran los siguientes pesos especficos:

Hormign Armado : 2500 Kg/m3 Hormign Simple : 2400 Kg/m3 Madera : 750 Kg/m3 Acero : 7850 Kg/m3 Suelo : 1800 Kg/m3

Nota : Los pesos de los dems materiales, que en general no son estructurales y solo actan como pesos muertos, estarn especificados por catlogos y debern cumplir con los valores dados en la Norma respectiva.



3.2.1.2. Sobrecarga Las Sobrecargas se determinan segn Tablas de la Nch 1537 Of.86 y depender del uso que se le dar al sector considerado.

Techumbre : 30 Kg/m2 i. Reduccin de las sobrecargas a. Por rea tributaria Se puede reducir en funcin del rea tributaria total A que incide sobre el elemento estructural, segn: Ca = 1 ; para A 20 m2 Ca = 1 -0,008 x A 0,60 ; para 20 m2 A 50 m2 Ca = 0,60 ; para 50 m2 A 3.2.2. Cargas Eventuales 3.2.2.1. Viento El marco formado por muros y cerchas deber estar diseado para las tensiones originados por el viento durante su construccin y despus de terminada. Para este propsito se considera una presin bsica del viento segn Nch 432 de qb = 70 Kg/m2. Todo el clculo debido a las fuerzas provocadas por el viento se har segn la Norma Nch 432. 3.2.2.2. Sismo El clculo ssmico de las distintas estructuras que componen el centro de estudios, se har segn la Norma Nch 433 Of.96, para lo cual se emplear el mtodo de las fuerzas laterales equivalentes tambin conocido como mtodo esttico. El esfuerzo de corte basal se determin segn:

Qo = C x I x P Dnde: Qo : Esfuerzo de Corte Basal. C : Coeficiente Ssmico, usaremos C = 0,35SAo/g. Ao : Coeficiente de Aceleracin (zona Ssmica 3), Ao = 0,40g.

S : Coeficiente segn tipo de suelo de Fundacin (Tipo IV) S = 1,20.

I : Coeficiente de Importancia, usaremos I = 1,20.

Luego: Qo = 0,202P 3.2.2.2.1. Distribucin de Cargas Cada elemento va a estar solicitado segn las cargas que actan sobre l. i. Peso Propio (PP) Estas se expresaron en Kg/m2, y se dedujeron multiplicando el volumen del elemento por el peso especfico de este.



ii. Sobrecarga (SC) Esta se distribuye por reas tributarias, segn el elemento estructural considerado. iii. Viento(V) Segn Nch 432. iv. Sismo(S) Segn Nch 433 Of.96. 4. PARAMETROS DE DISEO 4.1 Combinaciones de Carga 4.1.1. Cargas Normales Diseo Elementos de Acero: Qs = PP + SC Verificacin Tensiones en el Suelo de Fundacin: Qs = PP + SC Qs = 0.75(PP + SC Viento) Qs = 0.75(PP + SC Sismo) 4.1.2 Cargas Eventuales Diseo Elementos de Acero: i. Qs = 0.75(PP +SC Sismo) ii. Qs = 0.75(PP +SC + Viento) 4.1.3 Momento de Diseo i M dis = 10.64 ton-m 4.1.4 Criterios de Falla Se han utilizado los siguientes criterios: i. Por Deformaciones Mximas (Todos). ii. Por Tensiones Admisibles (Acero).

____________________________ Paola Araya Badilla

Ingeniero civil



ANEXOS

I).- VERIFICACIN DE FUNDACIONES

Datos Geomtricos

Cimiento

B 50 cm H 60 cm

Sobrecimiento

C 15 cm h 30 cm



L 388 cm H total 90 cm

Datos Materiales

f'c 210 kg/cm2 fy 2800 kg/cm2

HA 2500 kg/m3 1.- Chequeo Tensin Admisible del Terreno para Cargas de Servicio Peso Zapata 3347 kg 3.35 Ton

Ppp 2094 kg Psc 403 kg

Pz 3347 kg Solicitaciones Albailera Sismo Z C2:PP+SC+Sz

N 2541 kg Vz 306 kg Mx 68456 kg-cm

Pilar1 Pilar2 Sismo Z C2:PP+SC+Sz Sismo Z C2:PP+SC+Sz

N 451 kg N 431 kg Vz 26 kg Vz -14.8 kg Mx 2344.1 kg-cm Mx -1170.8 kg-cm

Peso Solicitante

Ps: Ppp+Psc+Pz Ps: 5844 kg

Momento Solicitante

Ms 98177 kg-cm



Excentricidad e 58.4 cm

L/6 64.7 cm

Distribucin Trapezoidal

Q mx. 0.379 kg/cm2 Q min. 0.223 kg/cm2

Q adm 1 kg/cm2

Ok, El Suelo Resiste

2.- Chequeo para que la Altura Resista la Flexin y el Corte provocadas por las Cargas mayoradas. Utilizaremos C:1.4PP+1.4SC+1.4Sismo

Pu 3496 kg Mu 137448 kg-cm

qumax 0.29 kg/cm2

Verificacin a Flexin

Mn 197873 kg-cm Resiste Solicitaciones a Flexin Verificacin al Corte

Vu 10.2 kg/cm

Vn 5756 kg/cm Resiste Solicitaciones al Corte

II).- VERIFICACIN ALBAILERIA

Datos Geomtricos

hw 220 cm bw 15 cm Lw 374 cm I 105187.5 cm4 Solicitaciones Vu 306.00 Kg N u 2541.00 Kg Mu 68456.00 Kg-cm



Unidades de albailera Clase MqHv fp [Mpa] 10 100 kg/cm2 Grado Mortero M10 *Resistencia bsica a la compresin fm' 25 kg/cm2 < 60 kg/cm2 *Resistencia bsica al corte m 5 kg/cm2 *Resistencia bsica a la traccin por flexin 3 kg/cm2 Em 25000 kg/cm2 Gm 7500 kg/cm2 Esfuerzo de corte admisible Am rea bruta seccin transversal 5610 cm2

0 Tensin media en compresin axial 0.529 kg/cm2

Va 6807.42 Kg 0.35*m*Am 9817.5 kg Va 5876.67 Kg > Vu 306.00 kg La seccin resiste el corte solicitante Esfuerzo axial de compresin admisible fm' Resistencia Bsica a la compresin. 25 kg/cm2

h mnimo valor distancia de confinamiento 220 cm

e Factor de reduccin por esbeltez 0.95 Na 45349.2 kg 45.35 Ton N u 2541.00 Kg 2.54 Ton La seccin resiste la compresin Flexin solicitaciones contenidas en el plano del muro



Flexin simple As 4.52 cm2 fy 2800 kg/cm2 fs 1400 kg/cm2 d' 323 cm Moa 1839549.6 Kg-cm 18.4 Ton-m Mu 68456 Kg-cm 0.68 Ton-m El muro Resiste la Flexin Simple b) Flexin compuesta Na Esfuerzo Axial admisible 45349.2 Kg Na/3= 15116.40 kg N 2541.00 Kg d 334 cm Ma 2009288.4 kg-cm 20.1 Ton-m Mu 68456 kg-cm El muro resiste a Flexin Compuesta

III).- VERIFICACION PERFIL IN 200/150/10/5 Datos de Perfil

Perfil IN 200/150/10/5

Acero A270ES E 2100000 Kg/cm2 Fy 2700 Kg/cm2 d 200 mm bf 150 mm tf 10 mm tw 5 mm

ASD 1,67 A 3900 mm2 Ix 29500000 mm4



Sx 295000 mm3 rx 87 mm Zx 326000 mm3

Cw 5,98E+10 mm6 J 1,08E+05 mm4 Iy 5630000 mm4 Sy 75000 mm3 ry 38 mm Zy 114000 mm3

Cargas de Diseo

Mu 265500 kg-cm Mmax 265500 kg-cm

Ma 8100 kg-cm Mb 212000 kg-cm Mc 8100 kg-cm

Verificacin de ala y alma

Ala 7,5 10,60 Seccin

compacta

Alma 36 104,86 Seccin

compacta Verificacin a Flexin Eje fuerte Fluencia

Mn 527066 265500 kg-cm La seccin resiste a flexin Pandeo lateral torsional Longitudes

Lb 848 cm Lp 187 cm Lr 7,35E+02 cm

Mn 5,43E+05 265500 kg-cm La seccin resiste

Cb 2,12692665 3 Ok!

Lb > Lr Ok!

Fcr 3,07E+03 kg/cm2

Mn 5,43E+05 265500 La seccin

resiste Eje Dbil



Mn 307800 324000 kg-cm Ok! El perfil IN 200/150/10/5 resiste adecuadamente las solicitaciones.

Documents

Memoria de Calculo Estructural