MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: LOCAL COMUNAL

DEPARTAMENTO: LIMA PROVINCIA: HUAURA DISTRITO: LEONCIO PRADO

PROPIETARIO: CONSULTOR:

CONTENIDO

I. GENERALIDADES

1.1 NORMAS EMPLEADAS1.2 ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS1.4 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE LA CIMENTACION

II. IDENTIFICACION

2.1 REFERENCIAS2.1.1 ARQUITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA 2.1.2 ESTRUCTURACION

2.2 ESTADOS DE CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGA2.2.1 ESTADO DE CARGAS 2.2.2 COMBINACIONES DE CARGAS 2.2.3 ALTERNANCIAS DE CARGAS DIAFRAGMAS (PLANTAS_3D)

2.3 ANALISIS SISMICOS 2.3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS 2.3.1.1 FUERZAS SISMICAS VERTICALES 2.3.2 ANALISIS DINAMICO 2.3.2.1 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES 2.3.2.2 PERIODOS Y MASA PARTICIPANTE2.3.3 ANALISIS ESTATICO 2.3.3.1 PESO DE LA ESTRUCTURA (P) 2.3.3.2 FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA(C) Y PERIODO FUNDAMENTAL (T) 2.3.3.3 FUERZA CORTANTE EN LA BASE (V) 2.3.3.4 DISTRIBUCION DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACION2.3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL DISEO DE COMPONENTES ESTRUCTURALES

III. FORMULACION Y EVALUACION

3.1 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES 3.1.1 DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES) 3.1.2 DESPLAZAMIENTOS MAXIMOS DE EXTREMOS DE DIFRAGMAS (POR NIVELES

3.2 DISEO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO 3.2.1 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS 3.2.2 DISEO DE LOZAS ALIGERADAS 3.2.3 DISEO DE CIMENTACION 3.2.3.1 PARAMETROS DE DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACION ESTADOS DE CARGA MUERTA ESTADOS DE CARGA VIVA ESTADOS DE CARGA DE SISMO 3.2.3.2 VERIFICACION DE ESFUERZOS Y ASENTAMIENTOS EN EL TERRENO 3.2.3.3 VERIFICACION DE DISEO DE REFUERZOS DE ZAPATAS

I. GENERALIDADES.

La presente Memoria corresponde al anlisis ssmico y calculo estructural del proyecto LOCAL COMUNAL, de Propietario CONSTRUCTORA E INMOBILIARIA XXXXXXXXXXXX; edificacin conformada por 3 niveles; con ubicacin en Jr. XXXXXXXXXX, Distrito de Leoncio Prado, Provincia de Huaura, Departamento de Lima.

Objetivos:El objetivo principal es Analizar, Modelar y Disear, realizando los clculos estructurales necesarios que garanticen el funcionamiento adecuado de los diversos elementos que conforman la Estructura propuestas en el proyecto, cumpliendo las normas de diseo sismo resistente y de diseo en concreto armado, realizndose el diseo de los elementos de acuerdo a las Normas del ACI (American Concrete Institute), pero con los factores de amplificacin indicados en la Norma Tcnica de Edificacin en Concreto Armado E-060 Peruana; as mismo como objetivo secundario se tiene la optimizacin de las dimensiones y caractersticas de estas estructuras.

1.1 NORMAS EMPLEADAS

Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales descritos a continuacin.

-Reglamento Nacional de Edificaciones (Per).-NTE E.020 CARGAS NTE E.060 CONCRETO ARMADO-NTE E.030 DISENO SISMORRESISTENTE NTE E.070 ALBANILERIA-NTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES- A.C.I. 318 2008 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for Structural Concrete- UBC 1997 Uniform Building Code

Se entiende que todos los Reglamentos y Normas estn en vigencia y/o son de la ltima edicin.

1.2 ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS

CONCRETO:

Mdulo de Poisson: = 0.20 Mdulo de Elasticidad : Ec = 15000 fc Peso Unitario del Concreto : = 2400.0 Kg/m3. Resistencia a la Compresin : Vigas y columnas de Prticos : fc = 210.0 Kg/cm2. Vigas y columnas de Confinamientos: fc = 210.0 Kg/cm2. Columnetas : fc = 175.0 Kg/cm2. Zapatas : fc = 210.0 Kg/cm2. Vigas de cimentacin : fc = 210.0 Kg/cm2. Cimientos y Sobre cimientos :fc = 140.0 Kg/cm2. Solados de Zapatas : fc = 100.0 Kg/cm2. Losas aligeradas : fc = 210.0 Kg/cm2. Falso Piso : fc = 140.0 Kg/cm2.

ALBAILERIA:

La Resistencia Mecnica del ladrillo : f m=85 kg/cm Mdulo de Poisson cuantificado : v=0.25. Mdulo de Elasticidad : E=500 x f m Mdulo de corte:Gm=0.4xE Peso Albailera ladrillo hueco :1350Kg/m3 Peso Albailera de unidades slidas :1800Kg/m3=1800 E-06 Kg/cm3. Masa por Unidad de Volumen se divide el peso entre: 9.81 m/seg.

ACERO CORRUGADO:

Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : fy =4200 Kg/cm2. Mdulo de Elasticidad del acero: E=2 x 106 Kg/cm2

RECUBRIMIENTOS MINIMOS (R):

-Cimientos, zapatas, vigas de cimentacin : 7.50 cm-Columnas, Vigas, Placas, Muros (Cisternas, Tanques) : 4.00 cm-Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde : 3.00cm-Losas macizas, Escaleras : 2.50 cm

1.3 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE LA CIMENTACION.

El proyecto cuenta con estudio de mecnica de suelos elaborado por el Ing. Diahhan K. Daga Saavedra con C.I.P. No 74035. A continuacin se muestra los principales parmetros:_Peso especfico: 1603 kg/m3_Nivel Fretico: No encontrado

La cimentacin considerada est conformada bsicamente por zapatas conectadas con vigas de cimentacin y zapatas aisladas, adems de cimientos corridos. En caso de no encontrar terreno firme se colocaran sub_zapatas, con la finalidad de llegar a este.

II. IDENTIFICACION.

2.1 REFERENCIAS:2.1.1 ARQUITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA

PRIMERA PLANTA

SEGUNDA PLANTA

TERCERA PLANTA

ALIGERADO2.1.2 ESTRUCTURACION_ CONFIGURACION - DIAFRAGMAS 1 AL 3 NIVELLa altura proyectada de los sectores es 3.15 m del 1 nivel y 2.80 m del 2 y 3 con un techo mximo +8.75 sobre la va pblica. El sistema estructural planteado consiste en:

El sistema estructural planteado consiste en un Sistema aporticado (en ambas direcciones de la Edificacin). Se tiene diversas secciones de columna, rectangulares de 0.40x0.60m, 0.30x0.45m, 0.30x0.25m, y circular de D= 0.30; mientras que las vigas son VP 30x60cm, 30x35cm, VA 30x35cm, VA1 25x20cm, VCH de 40x20cm, y VB25x20cm.

El diafragma rgido lo conforma una losa aligerada en un sentido de peralte 20cm desde el 1 al 3, segn se indica en los planos.

2.2 ESTADOS DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGAS: 2.2.1 ESTADOS DE CARGAS: De acuerdo al RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones). E.020, E060 y al reglamento ACI 318-08, se consideran los siguientes estados de Carga en la estructura segn valores definidos anteriormente, adems del Espectro definido que se mostrara ms adelante.Donde: _Carga viva y Carga viva techo representan las cargas vivas que actan en el edificio, carga viva techo es la carga viva reducida que acta en la azotea._SISMO XX (+) Y SISMOXX (-) representa la carga ssmica actuante en la direccin X, con excentricidad accidental del 5%._SISMO YY (+) Y SISMO (-) representa la carga ssmica actuante en la direccin Y, con excentricidad accidental del 5%.

Las sobrecargas a utilizar sern las siguientes:

OFICINAS: 250 kg/m2PASADIZOS: 400 Kg/m2CUARTOS: 200 Kg/m2

2.2.2 COMBINACIONES DE CARGAS: Se utilizaran las siguientes combinaciones recomendadas por el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, que se encuentran especificadas en NTE E-060.U = 1.5 x CM + 1.8 x CV U = 1.25 (CM + CV) CS U = 0.9 x CM CSDonde:U: resistencia requerida o resistencia ltimaCM: carga muertaCV: carga vivaCS: carga de sismo

La ltima combinacin de carga es la ENVOLVENTE, que son los mximos esfuerzos que se producen en cada combinacin de cargas, que servir para el diseo de los elementos de concreto armado.

2.2.3 ALTERNANCIA DE CARGAS: En el anlisis no se consider la alternancia de carga viva, ya que su magnitud no es importante comparada con la carga muerta, como si lo es, en estadios, auditorios, etc. Vista:(DIAFRAGMA DEL TERCER NIVEL)

2.3 ANALISIS SISMICOS.2.3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS.

El Anlisis Ssmico se realiza utilizando un modelo matemtico tridimensional en donde los elementos verticales estn conectados con diafragmas horizontales, los cuales se suponen infinitamente rgidos en sus planos. Adems, para cada direccin, se ha considerado una excentricidad accidental de 0.05 veces la dimensin del edificio en la direccin perpendicular a la accin de la fuerza. Los parmetros ssmicos que estipula la Norma de Diseo Sismo resistente (RNE E.030) considerados para el Anlisis en el Edificio son los siguientes:

FACTORNomenclaturaClasificacin Categora TipoValor Justificacin

ZonaZ30.4Zona ssmica: 3

USOUB1.30Local Comunal

SUELOSS31.40Suelo Flexible

Coeficiente de ReduccinRxSist. Aporticado8Prticos de C A

RySist. Aporticado8Prticos de C A

2.3.2 ANALISIS DINAMICO:

2.3.2.1 Espectro de Pseudo Aceleraciones Para el Anlisis Dinmico de la Estructura se utiliza un Espectro de respuesta segn la NTE - E.030, para comparar la fuerza cortante mnima en la base y compararlos con los resultados de un anlisis esttico. Todo esto para cada direccin de la Edificacin en planta (X e Y).

TSa XSa Y

0.050.2280.228

0.100.2280.228

0.150.2280.228

0.200.2280.228

0.250.2280.228

0.300.2280.228

0.350.2280.228

0.400.2280.228

0.450.2280.228

0.500.2280.228

0.550.2280.228

0.600.2280.228

0.650.2280.228

0.700.2280.228

0.750.2280.228

0.800.2280.228

0.850.2280.228

0.900.2280.228

1.050.1950.195

1.100.1860.186

1.150.1780.178

1.200.1710.171

1.250.1640.164

1.300.1580.158

1.350.1520.152

1.400.1460.146

1.450.1410.141

1.500.1370.137

1.550.1320.132

1.600.1280.128

1.650.1240.124

1.700.1200.120

1.750.1170.117

1.800.1140.114

1.850.1110.111

1.900.1080.108

1.950.1050.105

2.000.1020.102

2.050.1000.100

3.2.2 Periodos y masa participante.

Los periodos y la masa participante calculados mediante un anlisis dinmico para 9modos de vibracin (3 modos por cada nivel), se presentan a continuacin:

Program NameVersinProgLevel

ETABS Nonlinear2013Advanced

PERIODOS Y FRECUENCIAS DE LA ESTRUCTURA

MASAS PARTICIPANTES

2.3.3 ANALISIS ESTATICO:

Se calculara el Cortante Esttico con los valores de los parmetros definidos anteriormente, adems de definir el Peso de la Estructura y el Factor de Ampliacin Dinmica (C)

2.3.3.1 Peso de la Estructura:La estructura clasifico como categora B, por lo tanto el peso que se ha considerado para el anlisis ssmico es el debido a la carga permanente ms el 50% de la carga viva (100%CM + 50%CV).En azoteas y techo en general se considera el 25% de la carga viva (100%CM + 25%CV).

CARGA MUERTA: El valor de las Cargas Muertas empleadas comprende el peso propio de los elementos estructurales (losas, vigas, columnas, placas, muros, etc.) segn caractersticas descritas; adems del peso de los elementos en losas, el peso de la tabiquera y el peso de los acabados, segn:

Peso propio (Aligerado conLadrilo de Techo): e= 0.17m: 200 kg/m2 e= 0.20m: 280 kg/m2 e= 0.25m: 350 kg/m2

Peso Muerto: Acabados: 100 kg/m2 Tab. Mvil: 100 kg/m2 Albailera: 1800 kg/m2 (maciza) Albailera: 1350 kg/m (tubular).

CARGA VIVA: El valor de Carga Viva empleada es de 250 kg/m2 del 1 al 3 nivel (oficinas), 200kg/m2 (dormitorios) 400 kg/m2 (corredores y escaleras), y 100 kg/m2 en techos inaccesibles.

StoryDiaphragmMass XMass YMass XMass Ymasa

kgkgTnTn(Tn/s2)

Story1D1180956.56180956.56180.95656180.9565618.44613252

Story2D2182671.43182671.43182.67143182.6714318.62094088

Story3D3136792.78136792.78136.79278136.7927813.94421814

TOTAL500420.77500420.77500.42077500.4207751.01129154

2.3.3.2 Factor de amplificacin ssmica(C) y Periodo Fundamental (T):

Para el clculo del Factor de Amplificacin Ssmica en los Anlisis se consider el periodo fundamental estimado en la Norma NTE. E.030, segn: C= 2.5 (Tp/T) 2.5

DireccinCtHnT=Hn/CtCC/R>0.125

X-X358.750.252.50.3125

Y-Y358.750.252.50.3125

2.3.3.3 Fuerza Cortante en la Base (V):

La Fuerza Cortante en la Base de la Edificacin se determina como una fraccin del peso total de la Edificacin mediante la siguiente expresin:

Vx= 0.2275*PVx=0.2275*500.42Vx=113.845 tnVy=113.845 tn

2.3.3.4 Distribucin de la Fuerza cortante en elevacin:

Si T > 0.7s, una parte de la Cortante basal V denominada Fa se aplicara como fuerza concentrada en la parte superior de la edificacin, calculada segn: Fa = 0.07(T)(V) 0.15V

Como T=0.25 < 0.7 s, entonces no aplicamos Fa; El resto de la Cortante Basal (V-Fa) se distribuye en cada nivel de la Edificacin, incluyendo el ltimo, segn la frmula:

NIVEL"Pi"hi(m)PixhiFix(tn)Fiy(tn)

3136.792788.751196.93682547.747958647.7479586

2182.671435.951086.89500943.35819343.358193

1180.956563.15570.01316422.738848422.7388484

TOTAL500.420772853.844998113.845113.845

2.3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL COMPONENTE DE DISEOS ESTRUCTURALES:

La respuesta mxima dinmica esperada para el cortante basal se calcula utilizando el criterio de combinacin cuadrtica completa para todos los modos de vibracin calculados.De acuerdo a la norma vigente, el cortante dinmico no deber ser menor al 80% del cortante esttico para edificios regulares ni del 90% para edificios irregulares. De acuerdo a esto se muestra una tabla donde se compara los resultados obtenidos. El Edificio presenta una configuracin regular (en altura y planta) por lo que se considera el 80% del corte esttico como valor mnimo para el diseo estructural.

FUERZA CORTANTE EN LA DIRECCION X (Anlisis Dinmico)

FUERZA CORTANTE EN LA DIRECCION Y (Anlisis Dinmico)

DIRECCION ANALISIS ESTATICOANALISIS DINAMICOFUERZA DISEO

T(s)V(Tn)80% V (Tn)T(s)V(Tn)

X-X0.25113.84591.0760.37796.197196.1971

Y-Y0.25113.84591.0760.37794.179294.1792

III. IDENTIFICACION.

3.1 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES:

CCC

STORY DRIFTS

DESPLAZAMIENTOS DE CENTRO DE MASA

C