Memoria de Cálculo Estructural- Pervola

MEMORIA DE CÁLCULO Y DISEÑO ESTRUCTURAL

DEL SUM

PROYECTO: “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS EN L A INSTITUCION EDUCATIVA INICIAL AÑO CALLEJON DEL C.P. AÑO CALLEJON, DISTRITO DE PLATERIA-PUNO-PUNO”


MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL.

1. RESUMEN

1.1 INTRODUCCIÓN

El proyecto de estructuras contempla el diseño de una edificación un nivel “MEJORAMIENTO

DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS EN L A INSTITUCION EDUCATIVA INICIAL AÑO

CALLEJON DEL C.P. AÑO CALLEJON, DISTRITO DE PLATERIA-PUNO-PUNO” de concreto

armado, el análisis y diseño fue realizado teniendo en cuenta la distribución arquitectónica de

ambientes y densidad de muros para plantear el sistema resistente ante cargas verticales y

horizontales que satisfacen los requerimientos mínimos de resistencia de los materiales y la

normativa del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Como sistema sismo resistente se han planteado sistemas duales de con muros de corte y con

sistemas a porticados compuestas por columnas y vigas.

El análisis y diseño de cada uno de los módulos se ajusta a las exigencias de la Norma

Peruana de Estructuras. El análisis sísmico se ha realiza en base a las disposiciones de la

NTE-030, los elementos estructurales de acero con la NTE-090

1.2 JUSTIFICACION

Un sistema estructural óptimo, conlleva que todos sus elementos trabajen conjuntamente,

de modo que pueda tener serviciabilidad a costo razonable, teniendo las estructuras de

Concreto Armado, grandes ventajas comparativas respecto a otros sistemas estructurales;

se ha adoptado para el presente proyecto un sistema estructural a porticado de Concreto

Armado con muros de corte y albañilería confinada de modo que cumpla con los

requerimientos de funcionalidad frente a solicitaciones sísmicas.

1.3 OBJETIVO


El objetivo del análisis, calculo y diseño estructural del proyecto es la de definir la geometría

óptima de cada uno de los elementos que componen el sistema y sus características

estructurales.

1.4 NORMAS EMPLEADAS.

Para el análisis y diseño se hace uso del Reglamento Nacional de Edificaciones a través de

las siguientes normas (2009):

Norma técnica de edificación E - 020 Cargas.

Norma técnica de edificación E - 030 Diseño Sismo Resistente

Norma técnica de edificación E – 090 acero

1.5 SOFTWARE EMPLEADO.

Para la fase del análisis y cálculo estructural se ha empleado el software sap2000 v17.0

2. CALCULO DE LA CUBIERTA (NORMA E-010)

2.1 CARGAS ADOPTADAS

Según la norma E.020 de Cargas. Esta Norma se complementa con la NTE E.090 diseño

Estructuras Metálicas y con las Normas propias de diseño de los diversos materiales

estructurales.

CARGA: Fuerza u otras acciones que resulten del peso de los materiales de construcción,

ocupantes y sus pertenencias, efectos del medio ambiente, movimientos diferenciales y

cambios dimensionales restringidos.

CARGA MUERTA: Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques

y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean

permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

Peso propio : de cada elemento

Peso del calaminon : 2 kg/m2


CARGA VIVA: Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros

elementos movibles soportados por la edificación. Para laboratorio, se tienen los siguientes

cargas.

Sobrecarga: 20 Kg/m².

CARGA NIEVE: La estructura y todos los elementos de techo que estén expuestos a la

acción de carga de nieve serán diseñados para resistir las cargas producidas por la posible

acumulación de la nieve en el techo. La sobrecarga de nieve en una superficie cubierta es el

peso de la nieve que, en las condiciones climatológicas más desfavorables, puede

acumularse sobre ella.

En zonas en la cuales exista posibilidad de nevadas importantes, deberá prestarse especial

atención en la selección apropiada de las pendientes de los techos.

La carga de nieve debe considerarse como carga viva.

Respetando las especificaciones que menciona la norma NTE E.020 sobre e tema.

Nieve: 32 Kg/m².

CARGA VIENTO: La estructura, los elementos de cierre y los componentes exteriores de

todas las edificaciones expuestas a la acción del viento, serán diseñados para resistir las

cargas (presiones y succiones) exteriores e interiores debidas al viento, suponiendo que

éste actúa en dos direcciones horizontales perpendiculares entre sí. En la estructura la

ocurrencia de presiones y succiones exteriores serán consideradas simultáneamente. La

carga de nieve debe considerarse como carga viva.

2.2 METRADO DE CARGAS


2.1 Metrado de cargas

a) calculos basicos

0.70C=

-0.60C=

VELOCIDAD DE DISEÑO

CARGA EXTERIOR DE VIENTO

viento 01 barlovento Ph= 5.57Kgf/m2

viento 02 soacavento Ph= -4.77Kgf/m2

b) Metrado de cargas

DECRIPCION Carga (m2)

Peso propio sap2000

Peso muerto del calaminon sap2000

Peso muerto de correas a cada 0.90 y otros sap2000

Proyectando al plano horizontalSobrecarga 25.00 kg/m2

Peso de nieve 32.00 kg/m2

Barlovento (viento 01) 5.57 kg/m2

Socavento (viento 02) -4.77 kg/m2

Angulo =22.00º

Vh= 71.99 km/h

* Signo (-) : Succión* Signo (+): Presión

DATOS DE DISEÑO

h= 4.70 m

barlovento

soacavento* superficie inclinada a 15 grados a 60 grados

V= 85.00 km/h

* superficie inclinada a 15 grados a 60 grados

2**005.0 VhCPh

22.0)10/(* HVVh

Según la NTE E.020

2.3 COMBINACIONES DE CARGAS


Combinaciones de Carga para Resistencia Requerida:

1) 1.4 cm

2) 1.2 cm + 1.6 Cv + 0.5 S

3) 1.2 cm + 1.6 Cv + 0.5 W1

4) 1.2 cm + 1.6 Cv + 0.5 W2

5) 1.2 cm + 0.5 Cv + 0.5 S + 1.3 W1

6) 1.2 cm + 0.5 Cv + 0.5 S + 1.3 W2

7) 0.9 cm + 1.3 W1

8) 0.9 cm - 1.3 W1

9) 0.9 cm + 1.3 W2

10) 0.9 cm - 1.3 W2

Cm = Carga peso propio

Cv = Carga viva (sobrecarga)

S = Carga de nieve

W = Carga de viento

3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL

3.1 MODELAMIENTO ESTRUCTURAL

Se realizó un modelo estructural para el análisis por gravedad y viento, con el programa SP2000

v 17.10 para el cálculo de la sección de cada perfil.


Modelo 01 Estructural Tridimensional

3.2 ANALISIS ESTATICO

Se realizó un modelo estructural para el análisis por gravedad con el programa SP2000 v 17.10

para el cálculo de la sección de cada perfil.

Carga de muerta


Carga de nieve

3.3 ANALISIS DINAMICO

Se realizó un análisis modal y viento, con el programa SP2000 v 17.10 para el cálculo de la

sección de cada perfil.

Modos De Vibración

CASO Period UX UY UZ

MODAL 010.58971

9 0.0001194 2.13E-11 0.0009565

MODAL 020.48627

2 0.000116 9.979E-15 0.0009294

MODAL 030.47936

2 0.0001185 8.049E-11 0.0009487

MODAL 040.40279

2 2.635E-07 1.362E-110.00000211

9

MODAL 050.10783

2 0.00000189 0.85690.00000235

3

MODAL 060.07807

3 4.72E-08 0.00011190.00000046

9

MODAL 070.07573

6 4.421E-090.0000531

6 1.524E-08

MODAL 080.07362

3 0.00001319 0.0002341 0.0001058

MODAL 090.07212

1 5.025E-07 0.00003550.00000278

4

MODAL 100.06917

6 3.802E-07 0.0015 8.911E-07

MODAL 11 0.05480.00000199

9 0.01140.00000641

4


MODAL 120.05420

20.00000362

3 0.0006689 0.00002707

Se muestra MODAL 12

SE muestra el desplazamiento la fuerza del viento 01


SE muestra el desplazamiento la fuerza del viento 02

4. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA METALICA

4.1 VERIFICACIÓN DE LA RADIO

4.1.1 Verificación de radios para el modelo 3D-para secciones de correas

Los resultados que se muestra son para las correas por los cual Se observa

que cumple los requerimientos de la norma E.090.

En este cálculo se puede observar que cumple con verificación de radios por

es recomendable usar 1 1/4x1 1/4x1/4

4.1.2 Verificación de radios para el modelo 3D- para la tijeral tipo III




En este cálculo se puede observar que cumple con verificación de radios las

secciones mostradas son las que se recomiendas para el uso en obra

4.1.3 Verificación de radios para el modelo 3D- para la tijeral tipo IV




En este cálculo se puede observar que cumple con verificación de radios las

secciones mostradas son las que se recomiendas para el uso en obra

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