421
“Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna - _________________________________________________________________________1 ANÁLISIS ESTRUCTURAL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE SERVICIO EDUCATIVO DE NIVEL SECUNDARIO EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN ROQUE DEL DISTRITO DE CASTROVIRREYNA, PROVINCIA DE CASTROVIRREYNA - HUANCAVELICA” ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________1 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

“MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE

SERVICIO EDUCATIVO DE NIVEL

SECUNDARIO EN LA INSTITUCIÓN

EDUCATIVA SAN ROQUE DEL DISTRITO

DE CASTROVIRREYNA, PROVINCIA DE

CASTROVIRREYNA - HUANCAVELICA”

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

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_________________________________________________________________________2 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

ÍNDICE GENERAL

1. GENERALIDADES. 50

1.1 Introducción. 50

1.2 Objetivos. 50

1.3 Análisis Estructural. 50

2.4.13.1 ETABS VERSIÓN 9.7.2 50

2.4.13.2 SAP 2000 VERSION 14.2.4 51

2.4.13.3 SAFE VERSIÓN 12.3.1 52

1.4 Análisis Estructural por Cargas Verticales: 53

1.5 Códigos y Normas 54

1.6 Propiedades de los Materiales 55

2.1 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “CENTRO DE RECURSOS

EDUCATIVOS” 58

2.1.1 Descripción General de la Edificación 58

2.1.2 Cargas Verticales 59

2.1.3 Diseño Sísmico 60

2.1.4 Combinación de Cargas 63

2.1.5 Modelo para el Análisis 63

2.1.6 Modos de vibración 64

2.1.7 Verificación de Desplazamientos 65

2.1.8 Fuerzas Globales 66

2.1.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 67

2.1.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 70

2.1.11 Distribución de refuerzos 73

2.1.12 Diseño de Losas Aligeradas 76

2.1.13 Diseño de Cimentaciones 78

2.1.13.1 Introducción 78

2.1.13.2 Pre-dimensionamiento 78

Verificación de esfuerzos 80

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_________________________________________________________________________3 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación Por punzonamiento 81

2.1.13.3 Modelo para el análisis 83

2.1.13.4 Verificación por punzonamiento 84

2.1.13.5 Verificación de esfuerzos 85

2.1.13.6 Diseño de Zapatas 86

2.2.1 Descripción General de la Edificación 89

2.2.2 Cargas Verticales 90

2.2.3 Diseño Sísmico 91

2.2.4 Combinación de Cargas 94

2.2.5 Modelo para el Análisis 94

2.2.6 Modos de vibración 95

2.2.7 Verificación de Desplazamientos 96

2.2.8 Fuerzas Globales 97

2.2.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 98

2.2.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 103

2.2.11 Distribución de refuerzos 108

2.2.12 Diseño de Losas Aligeradas 112

2.2.13 Diseño de Cimentaciones 115

2.2.13.1 Introducción 115

2.2.13.2 Pre-dimensionamiento 115

Verificación de esfuerzos 118

Verificación Por punzonamiento 119

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_________________________________________________________________________4 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13.3 Modelo para el análisis 121

2.2.13.4 Verificación por punzonamiento 122

2.2.13.5 Verificación de esfuerzos 123

2.2.13.6 Diseño de Zapatas 124

2.3 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “Secretaría, Tópico y Psicología” 126

2.3.1 Descripción General de la Edificación 126

2.3.2 Cargas Verticales 127

2.3.3 Diseño Sísmico 128

2.3.4 Combinación de Cargas 132

2.3.5 Modelo para el Análisis 133

2.3.6 Modos de vibración 134

2.3.7 Verificación de Desplazamientos 134

2.3.8 Fuerzas Globales 136

2.3.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 136

2.3.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 140

2.3.11 Distribución de refuerzos 143

2.3.12 Diseño de Losas Aligeradas 146

2.3.13 Diseño de Cimentaciones 152

2.3.13.1 Introducción 152

2.3.13.2 Pre-dimensionamiento 152

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_________________________________________________________________________5 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos 155

Verificación Por punzonamiento 156

2.3.13.3 Modelo para el análisis 157

2.3.13.4 Verificación por punzonamiento 158

2.3.13.5 Verificación de esfuerzos 159

2.3.13.6 Diseño de Zapatas 160

2.4.2 Descripción General de la Edificación 162

2.4.3 Cargas Verticales 163

2.4.4 Diseño Sísmico 164

2.4.5 Combinación de Cargas 167

2.4.6 Modelo para el Análisis 167

2.4.7 Modos de vibración 168

2.4.8 Verificación de Desplazamientos 169

2.4.9 Fuerzas Globales 169

2.4.10 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 170

2.4.11 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 172

2.4.12 Distribución de refuerzos 174

2.4.13 Diseño de Losas Aligeradas 176

2.4.14 Diseño de Cimentaciones 179

2.4.13.1 Introducción 179

2.4.13.2 Pre-dimensionamiento 180

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_________________________________________________________________________6 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos 182

Verificación Por punzonamiento 183

2.4.13.3 Modelo para el análisis 185

2.4.13.4 Verificación por punzonamiento 186

2.4.13.5 Verificación de esfuerzos 187

2.4.13.6 Diseño de Zapatas 188

2.4 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “AULA” 190

2.5.1 Descripción General de la Edificación 190

2.5.2 Cargas Verticales 191

2.5.3 Diseño Sísmico 192

2.5.4 Combinación de Cargas 195

2.5.5 Modelo para el Análisis 195

2.5.6 Modos de vibración 196

2.5.7 Verificación de Desplazamientos 197

2.5.8 Fuerzas Globales 197

2.5.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 198

2.5.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 202

2.5.11 Distribución de refuerzos 206

2.5.12 Diseño de Losas Aligeradas 210

2.5.13 Diseño de Cimentaciones 214

2.5.13.1 Introducción 214

2.5.13.2 Pre-dimensionamiento 214

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_________________________________________________________________________7 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos 217

Verificación Por punzonamiento 218

2.5.13.3 Modelo para el análisis 219

2.5.13.4 Verificación por punzonamiento 220

2.5.13.5 Verificación de esfuerzos 221

2.5.13.6 Diseño de Zapatas 222

2.5 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “SS.HH” 224

2.7.1 Descripción General de la Edificación 224

2.7.2 Cargas Verticales 225

2.7.3 Diseño Sísmico 226

2.7.4 Combinación de Cargas 229

2.7.5 Modelo para el Análisis 229

2.7.6 Modos de vibración 230

2.7.7 Verificación de Desplazamientos 231

2.7.8 Fuerzas Globales 232

2.7.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 233

2.7.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 236

2.7.11 Distribución de refuerzos 239

2.7.12 Diseño de Losas Aligeradas 242

2.7.13 Diseño de Cimentaciones 246

2.7.13.1 Introducción 246

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_________________________________________________________________________8 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 246

Verificación de esfuerzos 249

Verificación Por punzonamiento 250

2.7.13.3 Modelo para el análisis 251

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento 252

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos 253

2.7.13.6 Diseño de Zapatas 254

2.7.14 Descripción General de la Edificación 256

2.7.15 Cargas Verticales 257

2.7.16 Diseño Sísmico 258

2.7.17 Combinación de Cargas 261

2.7.18 Modelo para el Análisis 261

2.7.19 Modos de vibración 262

2.7.20 Verificación de Desplazamientos 263

2.7.21 Fuerzas Globales 264

2.7.22 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 265

2.7.23 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 269

2.7.24 Distribución de refuerzos 273

2.7.25 Diseño de Losas Aligeradas 276

2.7.26 Diseño de Cimentaciones 280

2.7.13.1 Introducción 280

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_________________________________________________________________________9 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 281

Verificación de esfuerzos 283

Verificación Por punzonamiento 284

2.7.13.3 Modelo para el análisis 286

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento 287

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos 288

2.7.13.6 Diseño de Zapatas 289

2.7.27 Descripción General de la Edificación 291

2.7.28 Cargas Verticales 292

2.7.29 Diseño Sísmico 292

2.7.30 Combinación de Cargas 296

2.7.31 Modelo para el Análisis 296

2.7.32 Modos de vibración 297

2.7.33 Verificación de Desplazamientos 298

2.7.34 Fuerzas Globales 298

2.7.35 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 299

2.7.36 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 302

2.7.37 Distribución de refuerzos 306

2.7.38 Diseño de Losas Aligeradas 309

2.7.39 Diseño de Cimentaciones 311

2.7.13.1 Introducción 311

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_________________________________________________________________________10 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 311

Verificación de esfuerzos 314

Verificación Por punzonamiento 315

2.7.13.3 Modelo para el análisis 316

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento 317

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos 318

2.7.13.6 Diseño de Zapatas 319

2.6 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “LABORATORIO – BLOQUE II” 321

2.7.40 Descripción General de la Edificación 321

2.7.41 Cargas Verticales 322

2.7.42 Diseño Sísmico 322

2.7.43 Combinación de Cargas 326

2.7.44 Modelo para el Análisis 326

2.7.45 Modos de vibración 327

2.7.46 Verificación de Desplazamientos 328

2.7.47 Fuerzas Globales 329

2.7.48 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 330

2.7.49 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 334

2.7.50 Distribución de refuerzos 338

2.7.51 Diseño de Losas Aligeradas 341

2.7.52 Diseño de Cimentaciones 343

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_________________________________________________________________________11 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.1 Introducción 343

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 344

Verificación de esfuerzos 346

Verificación Por punzonamiento 347

2.7.13.3 Modelo para el análisis 349

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento 350

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos 351

2.7.13.6 Diseño de Zapatas 352

2.7.53 Descripción General de la Edificación 354

2.7.54 Cargas Verticales 355

2.7.55 Diseño Sísmico 355

2.7.56 Combinación de Cargas 359

2.7.57 Modelo para el Análisis 359

2.7.58 Modos de vibración 360

2.7.59 Verificación de Desplazamientos 361

2.7.60 Fuerzas Globales 362

2.7.61 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 363

2.7.62 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 368

2.7.63 Distribución de refuerzos 373

2.7.64 Diseño de Losas Aligeradas 378

2.7.65 Diseño de Cimentaciones 380

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_________________________________________________________________________12 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.1 Introducción 380

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 380

Verificación de esfuerzos 383

Verificación Por punzonamiento 384

2.7.13.3 Modelo para el análisis 386

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento 387

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos 388

2.7.13.6 Diseño de Zapatas 389

2.7.1 Descripción General de la Edificación 391

2.7.2 Cargas Verticales 392

2.7.3 Diseño Sísmico 392

2.7.4 Combinación de Cargas 396

2.7.5 Modelo para el Análisis 397

2.7.6 Modos de vibración 397

2.7.7 Verificación de Desplazamientos 398

2.7.8 Fuerzas Globales 399

2.7.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m) 400

2.7.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton) 406

2.7.11 Distribución de refuerzos 412

2.7.12 Diseño de Losas Aligeradas 416

2.7.13 Diseño de Cimentaciones 417

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_________________________________________________________________________13 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.1 Introducción 417

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento 418

Verificación de esfuerzos 418

Verificación Por punzonamiento 419

2. CONCLUSIONES 421

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_________________________________________________________________________14 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: ETABS, Planta Modulo Centro de Recursos Educativos................................... 58

Figura 2: ETABS, Cargas Verticales Modulo Centro de Recursos Educativos. ............... 59

Figura 3: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado. .............................................. 62

Figura 4: Espectro Sistema de Albañilería Confinada. ...................................................... 62

Figura 5: ETABS, Modelo 3d Modulo Centro de Recursos Educativos. .......................... 64

Figura 6: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 67

Figura 7: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 67

Figura 8: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 68

Figura 9: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 68

Figura 10: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 69

Figura 11: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 69

Figura 12: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 70

Figura 13: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 70

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_________________________________________________________________________15 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 14: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 71

Figura 15: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 71

Figura 16: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 72

Figura 17: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 72

Figura 18: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Centro de Recursos Educativos. ................ 73

Figura 19: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Centro de Recursos Educativos. ................. 73

Figura 20: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Centro de Recursos Educativos. ................ 74

Figura 21: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Centro de Recursos Educativos. ................ 74

Figura 22: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Centro de Recursos Educativos. ................. 75

Figura 23: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Centro de Recursos Educativos. ................. 75

Figura 24: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Centro de

Recursos Educativos ............................................................................................................ 77

Figura 25: SAP2000, Carga Viva Losa Aligera primer nivel, Modulo Centro de Recursos

Educativos ............................................................................................................................ 77

Figura 26: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada Primer nivel,

Modulo Centro de Recursos Educativos ............................................................................ 77

Figura 27: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Centro de Recursos Educativos ............................................................................ 77

Figura 28: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Centro de Recursos Educativos. ... 83

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_________________________________________________________________________16 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 29: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Centro de

Recursos Educativos. ........................................................................................................... 84

Figura 30: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Centro de Recursos

Educativos (kg/cm2). .......................................................................................................... 85

Figura 31: SAFE, Diagrama de Momentos en Zapatas Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 86

Figura 32: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 87

Figura 33: ETABS, Planta Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación............ 89

Figura 34: ETABS, Cargas Verticales Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De

Innovación. ........................................................................................................................... 90

Figura 35: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado. ............................................ 93

Figura 36: Espectro Sistema de Albañilería Confinada. .................................................... 93

Figura 37: ETABS, Modelo 3d Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. ... 95

Figura 38: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 98

Figura 39: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 98

Figura 40: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 99

Figura 41: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 99

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_________________________________________________________________________17 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 42: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 5 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 100

Figura 43: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 6 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 100

Figura 44: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 7 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 101

Figura 45: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 101

Figura 46: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 102

Figura 47: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 103

Figura 48: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 103

Figura 49: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 104

Figura 50: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 104

Figura 51: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 5 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 105

Figura 52: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 6 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 105

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_________________________________________________________________________18 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 53: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 7 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 106

Figura 54: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 106

Figura 55: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 107

Figura 56: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 108

Figura 57: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 108

Figura 58: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 109

Figura 59: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 109

Figura 60: ETABS, Refuerzos eje 5 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 110

Figura 61: ETABS, Refuerzos eje 6 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 110

Figura 62: ETABS, Refuerzos eje 7 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 111

Figura 63: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 111

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“Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución

Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________19 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 64: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................. 112

Figura 65: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 113

Figura 66: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 113

Figura 67: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 113

Figura 68: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 114

Figura 69: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. .................................................... 114

Figura 70: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. .................................................... 114

Figura 71: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De

Innovación. ......................................................................................................................... 121

Figura 72: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 122

Figura 73: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. (kg/cm2). ....................................................................... 123

Figura 74: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula

De Innovación. ................................................................................................................... 124

Figura 75: ETABS, Planta Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ............................... 126

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________20 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 76: ETABS, Cargas Verticales Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ............ 128

Figura 77: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado. .......................................... 131

Figura 78: Espectro Sistema de Albañilería Confinada. .................................................. 131

Figura 79: ETABS, Modelo 3d Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ....................... 133

Figura 80: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 136

Figura 81: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 136

Figura 82: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 137

Figura 83: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 137

Figura 84: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 138

Figura 85: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 138

Figura 86: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 140

Figura 87: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 140

Figura 88: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 141

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________21 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 89: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología ............................................................................................................ 141

Figura 90: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología ............................................................................................................ 142

Figura 91: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología ............................................................................................................ 142

Figura 92: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología... 143

Figura 93: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología... 143

Figura 94: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología... 144

Figura 95: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.. 144

Figura 96: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología .. 145

Figura 97: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología .. 145

Figura 98: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico

Y Psicología. ....................................................................................................................... 147

Figura 99: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico

Y Psicología. ....................................................................................................................... 147

Figura 100: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 147

Figura 101: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 147

Figura 102: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel,

Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología. .......................................................................... 148

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________22 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 103: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología. .......................................................................... 148

Figura 104: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 149

Figura 105: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 150

Figura 106: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 150

Figura 107: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 150

Figura 108: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo

nivel, Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ................................................. 150

Figura 109: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel,

Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ........................................................... 151

Figura 110: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. 157

Figura 111: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Secretaría,

Tópico Y Psicología. ........................................................................................................... 158

Figura 112: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología (kg/cm2). .......................................................................................................... 159

Figura 113: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 160

Figura 114: ETABS, Planta Modulo Escalera. .................................................................. 162

Figura 115: ETABS, Cargas Verticales Modulo Escalera. ................................................ 163

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_________________________________________________________________________23 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 116: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado.......................................... 165

Figura 117: Espectro Sistema de Albañilería Confinada. ................................................ 166

Figura 118: ETABS, Modelo 3d Modulo Escalera. ........................................................... 168

Figura 119: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Escalera. ........... 170

Figura 120: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Escalera. ........... 170

Figura 121: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Escalera. ............ 171

Figura 122: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Escalera. ............ 171

Figura 123: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Escalera. .............. 172

Figura 124: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Escalera. ............... 172

Figura 125: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Escalera. ............... 173

Figura 126: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Escalera. ............... 173

Figura 127: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Escalera. ................................................... 174

Figura 128: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Escalera..................................................... 174

Figura 129: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Escalera. .................................................... 175

Figura 130: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Escalera. .................................................... 175

Figura 131: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Escalera. .... 177

Figura 132: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Escalera. ..... 177

Figura 133: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Escalera. ................................................................................................................ 177

Figura 134: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Escalera. ................................................................................................................ 178

Figura 135: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Escalera... 179

Figura 136: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Escalera. .. 179

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

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_________________________________________________________________________24 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 137: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo

nivel, Modulo Escalera. ..................................................................................................... 179

Figura 138: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel,

Modulo Escalera. ................................................................................................................ 179

Figura 139: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Escalera. ...................................... 185

Figura 140: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Escalera. ..... 186

Figura 141: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Escalera. (kg/cm2). . 187

Figura 142: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Escalera. .......................... 188

Figura 143: ETABS, Planta Modulo Aula. ........................................................................ 190

Figura 144: ETABS, Cargas Verticales Modulo Aula. ..................................................... 191

Figura 145: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 194

Figura 146: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 194

Figura 147: ETABS, Modelo 3d Modulo Aula. para el Análisis. .................................... 196

Figura 148: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Aula. ................ 198

Figura 149: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Aula. ................. 198

Figura 150: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Aula. ................. 199

Figura 151: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Aula. ................ 199

Figura 152: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Aula. ................. 200

Figura 153: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Aula. ................. 200

Figura 154: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Aula. ................. 201

Figura 155: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Aula. .................... 202

Figura 156: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Aula. ..................... 202

Figura 157: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Aula. .................... 203

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________25 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 158: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Aula. .................... 203

Figura 159: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Aula. ..................... 204

Figura 160: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Aula. ..................... 204

Figura 161: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Aula. ..................... 205

Figura 162: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Aula. ........................................................ 206

Figura 163: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Aula. ......................................................... 206

Figura 164: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Aula. ......................................................... 207

Figura 165: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Aula. ........................................................ 207

Figura 166: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Aula. ......................................................... 208

Figura 167: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Aula........................................................... 208

Figura 168: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Aula........................................................... 209

Figura 169: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Aula. .......... 211

Figura 170: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula. .......... 211

Figura 171: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula. .......... 211

Figura 172: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula. .......... 211

Figura 173: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Aula. ..................................................................................................................... 211

Figura 174: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Aula. ..................................................................................................................... 211

Figura 175: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Aula. ....... 212

Figura 176: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula. ....... 212

Figura 177: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula. ....... 213

Figura 178: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula. ....... 213

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Huancavelica”

_________________________________________________________________________26 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 179: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo

nivel, Modulo Aula. ........................................................................................................... 213

Figura 180: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel,

Modulo Aula. ..................................................................................................................... 213

Figura 181: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Aula............................................. 219

Figura 182: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Aula. ........... 220

Figura 183: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Aula. (kg/cm2). ....... 221

Figura 184: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Aula. ................................ 222

Figura 185: ETABS, Planta Modulo SS.HH. ..................................................................... 224

Figura 186: ETABS, Cargas Verticales Modulo SS.HH. .................................................. 225

Figura 187: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 228

Figura 188: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 228

Figura 189: ETABS, Modelo Modulo SS.HH. para el Análisis. ..................................... 230

Figura 190: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo SS.HH. ............. 233

Figura 191: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo SS.HH. .............. 233

Figura 192: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo SS.HH.. ............. 234

Figura 193: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo SS.HH. ............. 234

Figura 194: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo SS.HH. .............. 235

Figura 195: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo SS.HH. .............. 235

Figura 196: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo SS.HH. ................. 236

Figura 197: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo SS.HH. .................. 236

Figura 198: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo SS.HH. ................. 237

Figura 199: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo SS.HH. ................. 237

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

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_________________________________________________________________________27 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 200: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo SS.HH. .................. 238

Figura 201: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo SS.HH. .................. 238

Figura 202: ETABS, Refuerzos eje A Modulo SS.HH. ..................................................... 239

Figura 203: ETABS, Refuerzos eje B Modulo SS.HH. ...................................................... 239

Figura 204: ETABS, Refuerzos eje C Modulo SS.HH. ...................................................... 240

Figura 205: ETABS, Refuerzos eje D Modulo SS.HH. ..................................................... 240

Figura 206: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo SS.HH. ...................................................... 241

Figura 207: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo SS.HH. ...................................................... 241

Figura 208: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo SS.HH. ...... 243

Figura 209: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH. ...... 243

Figura 210: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH. ...... 243

Figura 211: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH. ...... 243

Figura 212: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer

nivel, Modulo SS.HH. ........................................................................................................ 243

Figura 213: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo SS.HH. .................................................................................................................. 244

Figura 214: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo SS.HH. ... 245

Figura 215: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH. ... 245

Figura 216: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH. ... 245

Figura 217: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH. ... 245

Figura 218: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo

nivel, Modulo SS.HH. ........................................................................................................ 245

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________28 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 219: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel,

Modulo SS.HH. .................................................................................................................. 245

Figura 220: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo SS.HH. ........................................ 251

Figura 221: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo SS.HH. ........ 252

Figura 222: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo SS.HH. (kg/cm2). .... 253

Figura 223: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo SS.HH. ............................. 254

Figura 224: ETABS, Planta Modulo Cafetín. .................................................................... 256

Figura 225: ETABS, Cargas Verticales Modulo Cafetín. ................................................. 257

Figura 226: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 260

Figura 227: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 260

Figura 228: ETABS, Modelo Modulo Cafetín. Para el Análisis. ..................................... 262

Figura 229: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Cafetín. ............ 265

Figura 230: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Cafetín. ............. 266

Figura 231: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Cafetín. ............. 266

Figura 232: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Cafetín. ............ 267

Figura 233: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Cafetín. ............. 268

Figura 234: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Cafetín. ............. 268

Figura 235: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Cafetín. ............. 268

Figura 236: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Cafetín. ................ 269

Figura 237: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Cafetín. ................. 269

Figura 238: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Cafetín. ................ 270

Figura 239: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Cafetín. ................ 270

Figura 240: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Cafetín. ................. 271

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“Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución

Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________29 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 241: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Cafetín. ................. 271

Figura 242: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Cafetín. ................. 272

Figura 243: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Cafetín. .................................................... 273

Figura 244: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Cafetín. ..................................................... 273

Figura 245: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Cafetín. ..................................................... 274

Figura 246: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Cafetín...................................................... 274

Figura 247: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Cafetín. ..................................................... 275

Figura 248: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Cafetín....................................................... 275

Figura 249: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Cafetín....................................................... 276

Figura 250: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Cafetín. ..... 277

Figura 251: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín. ..... 277

Figura 252: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín. ..... 278

Figura 253: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín. ..... 278

Figura 254: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer

nivel, Modulo Cafetín. ....................................................................................................... 278

Figura 255: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Cafetín. ................................................................................................................. 278

Figura 256: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Cafetín. .. 279

Figura 257: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín. .. 279

Figura 258: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín. .. 279

Figura 259: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín. .. 280

Figura 260: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo

nivel, Modulo Cafetín. ....................................................................................................... 280

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________30 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 261: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel,

Modulo Cafetín. ................................................................................................................. 280

Figura 262: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Cafetín......................................... 286

Figura 263: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Cafetín. ....... 287

Figura 264: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Cafetín.. (kg/cm2). .. 288

Figura 265: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Cafetín. ............................ 289

Figura 266: ETABS, Planta Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................................... 291

Figura 267: ETABS, Cargas Verticales Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................ 292

Figura 268: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 295

Figura 269: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 295

Figura 270: ETABS, Modelo Modulo Laboratorio – Bloque I. para el Análisis. ........... 297

Figura 271: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 299

Figura 272: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 300

Figura 273: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 300

Figura 274: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 301

Figura 275: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 301

Figura 276: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 302

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________31 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 277: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 302

Figura 278: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 303

Figura 279: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 303

Figura 280: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 304

Figura 281: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 304

Figura 282: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque

I. ........................................................................................................................................... 305

Figura 283: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................... 306

Figura 284: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Laboratorio – Bloque I. ............................ 306

Figura 285: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................... 307

Figura 286: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................... 307

Figura 287: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Laboratorio – Bloque I. ............................ 308

Figura 288: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque I. ............................ 308

Figura 289: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 310

Figura 290: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 310

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Huancavelica”

_________________________________________________________________________32 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 291: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 310

Figura 292: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 310

Figura 293: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer

nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I............................................................................... 310

Figura 294: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Laboratorio – Bloque I. ........................................................................................ 310

Figura 295: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque I. .............. 316

Figura 296: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 317

Figura 297: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque I.

(kg/cm2). ............................................................................................................................ 318

Figura 298: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque I. .. 319

Figura 299: ETABS, Planta Modulo Laboratorio – Bloque II. ......................................... 321

Figura 300: ETABS, Cargas Verticales Modulo Laboratorio – Bloque II. ....................... 322

Figura 301: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 325

Figura 302: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 325

Figura 303: ETABS, Modelo Modulo Laboratorio – Bloque II. para el Análisis. ......... 327

Figura 304: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 330

Figura 305: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje F Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 330

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_________________________________________________________________________33 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 306: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje G Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 331

Figura 307: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje H Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 331

Figura 308: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje I Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 332

Figura 309: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 332

Figura 310: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 333

Figura 311: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 334

Figura 312: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje F Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 334

Figura 313: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje G Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 335

Figura 314: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje H Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 335

Figura 315: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje I Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 336

Figura 316: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 336

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_________________________________________________________________________34 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 317: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Laboratorio – Bloque

II........................................................................................................................................... 337

Figura 318: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Laboratorio – Bloque II. .......................... 338

Figura 319: ETABS, Refuerzos eje F Modulo Laboratorio – Bloque II............................ 338

Figura 320: ETABS, Refuerzos eje G Modulo Laboratorio – Bloque II. .......................... 339

Figura 321: ETABS, Refuerzos eje H Modulo Laboratorio – Bloque II. ......................... 339

Figura 322: ETABS, Refuerzos eje I Modulo Laboratorio – Bloque II. ........................... 340

Figura 323: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque II. ........................... 340

Figura 324: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Laboratorio – Bloque II. ........................... 341

Figura 325: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 342

Figura 326: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 342

Figura 327: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 342

Figura 328: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 343

Figura 329: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer

nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II. ............................................................................ 343

Figura 330: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Laboratorio – Bloque II........................................................................................ 343

Figura 331: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque II. ............. 349

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_________________________________________________________________________35 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 332: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 350

Figura 333: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque II.

(kg/cm2). ............................................................................................................................ 351

Figura 334: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque II. . 352

Figura 335: ETABS, Planta Modulo Taller........................................................................ 355

Figura 336: ETABS, Cargas Verticales Modulo Taller. .................................................... 355

Figura 337: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 358

Figura 338: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 358

Figura 339: ETABS, Modelo Modulo Taller. Para el Análisis. ...................................... 360

Figura 340: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Taller. ............... 363

Figura 341: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Taller................. 363

Figura 342: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Taller. ............... 364

Figura 343: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Taller. ............... 364

Figura 344: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Taller................. 365

Figura 345: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Taller................. 365

Figura 346: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje G Modulo Taller. ............... 366

Figura 347: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Taller. ................ 366

Figura 348: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Taller. ................ 367

Figura 349: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Taller. ................ 367

Figura 350: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Taller. .................. 368

Figura 351: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Taller. ................... 368

Figura 352: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Taller. ................... 369

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_________________________________________________________________________36 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 353: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Taller. .................. 369

Figura 354: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Taller. ................... 370

Figura 355: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje F Modulo Taller. ................... 370

Figura 356: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje G Modulo Taller.................... 371

Figura 357: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Taller..................... 371

Figura 358: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Taller..................... 372

Figura 359: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Taller..................... 372

Figura 360: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Taller. ....................................................... 373

Figura 361: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Taller. ........................................................ 373

Figura 362: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Taller. ....................................................... 374

Figura 363: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Taller. ....................................................... 374

Figura 364: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Taller. ........................................................ 375

Figura 365: ETABS, Refuerzos eje F Modulo Taller. ........................................................ 375

Figura 366: ETABS, Refuerzos eje G Modulo Taller. ....................................................... 376

Figura 367: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Taller. ........................................................ 376

Figura 368: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Taller. ........................................................ 377

Figura 369: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Taller. ........................................................ 377

Figura 370: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Taller. ........ 379

Figura 371: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller. ........ 379

Figura 372: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller. ........ 379

Figura 373: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller. ........ 379

Figura 374: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer

nivel, Modulo Taller. ......................................................................................................... 380

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_________________________________________________________________________37 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 375: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel,

Modulo Taller. .................................................................................................................... 380

Figura 376: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Taller. .......................................... 386

Figura 377: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Taller. ......... 387

Figura 378: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Taller. (kg/cm2). ..... 388

Figura 379: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Taller. .............................. 389

Figura 380: ETABS, Planta Modulo Gimnasio. ................................................................ 391

Figura 381: ETABS, Cargas Verticales Modulo Gimnasio. ............................................. 392

Figura 382: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado ......................................... 395

Figura 383: Espectro Sistema de Albañilería Confinada ................................................. 395

Figura 384: ETABS, Modelo Modulo Gimnasio. Para el Análisis. ................................ 397

Figura 385: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Gimnasio. ........ 400

Figura 386: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Gimnasio. ......... 400

Figura 387: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Gimnasio. ......... 401

Figura 388: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Gimnasio. ........ 401

Figura 389: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Gimnasio. ......... 402

Figura 390: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Gimnasio. ......... 402

Figura 391: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Gimnasio. ......... 403

Figura 392: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Gimnasio. ......... 403

Figura 393: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 5 Modulo Gimnasio. ......... 404

Figura 394: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 6 Modulo Gimnasio. ......... 404

Figura 395: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 7 Modulo Gimnasio. ......... 405

Figura 396: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 8 Modulo Gimnasio. ......... 405

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_________________________________________________________________________38 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 397: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Modulo Gimnasio.

............................................................................................................................................. 406

Figura 398: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Gimnasio.............. 406

Figura 399: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Gimnasio. ............ 407

Figura 400: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Gimnasio. ............ 407

Figura 401: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Gimnasio. ............. 408

Figura 402: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Gimnasio. ............. 408

Figura 403: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Gimnasio. ............. 409

Figura 404: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Gimnasio. ............. 409

Figura 405: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 5 Modulo Gimnasio. ............. 410

Figura 406: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 6 Modulo Gimnasio. ............. 410

Figura 407: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 7 Modulo Gimnasio. ............. 411

Figura 408: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 8 Modulo Gimnasio. ............. 411

Figura 409: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Gimnasio. ................................................ 412

Figura 410: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Gimnasio. ................................................ 412

Figura 411: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Gimnasio. ................................................. 413

Figura 412: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Gimnasio. ................................................ 413

Figura 413: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Gimnasio. ................................................. 413

Figura 414: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Gimnasio. ................................................. 414

Figura 415: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Gimnasio. ................................................. 414

Figura 416: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Gimnasio. ................................................. 414

Figura 417: ETABS, Refuerzos eje 5Modulo Gimnasio. .................................................. 415

Figura 418: ETABS, Refuerzos eje 6 Modulo Gimnasio. ................................................. 415

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_________________________________________________________________________39 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 419: ETABS, Refuerzos eje 7 Modulo Gimnasio. ................................................. 415

Figura 420: ETABS, Refuerzos eje 8 Modulo Gimnasio. ................................................. 416

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_________________________________________________________________________40 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Metrado de Cargas Losa Modulo Centro de Recursos Educativos. ................... 59

Tabla 2: Metrado de Cargas Modulo Centro de Recursos Educativos............................. 59

Tabla 3: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .................... 60

Tabla 4: Periodo - Aceleraciones ......................................................................................... 61

Tabla 5: Combinación de Cargas ........................................................................................ 63

Tabla 6: Modos de Vibración Modulo Centro de Recursos Educativos........................... 64

Tabla 7: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 65

Tabla 8: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinada y Pórticos por puntos

módulo Centro de Recursos Educativos. ........................................................................... 65

Tabla 9: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 66

Tabla 10: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel .......................... 76

Tabla 11: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel ............................................ 76

Tabla 12: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel ..................................................... 76

Tabla 13: Cargas predimensionamiento Zapata 3-A, Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 79

Tabla 14: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 79

Tabla 15: Cargas predimensionamiento Zapata 3-A, Modulo Centro de Recursos

Educativos. ........................................................................................................................... 80

Tabla 16: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .................................................. 81

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_________________________________________________________________________41 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 17: Metrado de Cargas Losa Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

............................................................................................................................................... 90

Tabla 18: Metrado de Cargas Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. .... 90

Tabla 19: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .................. 91

Tabla 20: Periodo - Aceleraciones ....................................................................................... 92

Tabla 21: Combinación de Cargas ...................................................................................... 94

Tabla 22: Modos de Vibración Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.... 95

Tabla 23: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 96

Tabla 24: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinada y Pórticos por puntos

módulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. ...................................................... 96

Tabla 25: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ........................................................................................... 97

Tabla 26: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada - primer nivel ...................... 112

Tabla 27: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel .......................................... 113

Tabla 28: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel ................................................... 113

Tabla 29: Cargas predimensionamiento Zapata A-1, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 116

Tabla 30: Cargas predimensionamiento Zapata B-1, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula

De Innovación. ................................................................................................................... 117

Tabla 31: Cargas predimensionamiento Zapata C-1, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 117

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_________________________________________________________________________42 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 32: Cargas predimensionamiento Zapata C-5, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación. ......................................................................................... 118

Tabla 33: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto ................................................ 119

Tabla 34: Metrado de Cargas Losa Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ................ 127

Tabla 35: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.......................... 127

Tabla 36: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.......................... 127

Tabla 37: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.......................... 127

Tabla 38: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones ................ 129

Tabla 39: Periodo - Aceleraciones ..................................................................................... 130

Tabla 40: Combinación de Cargas .................................................................................... 132

Tabla 41: Modos de Vibración Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. ....................... 134

Tabla 42: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Secretaría, Tópico

Y Psicología. ....................................................................................................................... 135

Tabla 43: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Secretaría, Tópico Y Psicología. .......................................................................... 135

Tabla 44: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 135

Tabla 45: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada - primer nivel ...................... 146

Tabla 46: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel .......................................... 146

Tabla 47: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel ................................................... 147

Tabla 48: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel ..................... 149

Tabla 49: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel ....................................... 149

Tabla 50: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel ................................................ 149

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_________________________________________________________________________43 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 51: Cargas predimensionamiento Zapata A-1, Secretaría, Tópico Y Psicología.. 153

Tabla 52: Cargas predimensionamiento Zapata B-1, Secretaría, Tópico Y Psicología. . 153

Tabla 53: Cargas predimensionamiento Zapata C-1, Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 154

Tabla 54: Cargas predimensionamiento Zapata C-3, Modulo Secretaría, Tópico Y

Psicología. ........................................................................................................................... 154

Tabla 55: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto ................................................ 155

Tabla 56: Metrado de Cargas Modulo Escalera. .............................................................. 163

Tabla 57: Metrado de Cargas Modulo Escalera. .............................................................. 163

Tabla 58: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones ................ 164

Tabla 59: Periodo - Aceleraciones ..................................................................................... 165

Tabla 60: Combinación de Cargas .................................................................................... 167

Tabla 61: Modos de Vibración Modulo Escalera. ............................................................ 168

Tabla 62: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Escalera. .............. 169

Tabla 63: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel ........................ 176

Tabla 64: Metrado de Cargas Losa Aligerada – primer nivel ........................................ 177

Tabla 65: Carga muerta Losa Aligerada – primer nivel ................................................. 177

Tabla 66: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel ..................... 178

Tabla 67: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel ....................................... 178

Tabla 68: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel ................................................ 178

Tabla 69: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Escalera. ........................ 180

Tabla 70: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Escalera. ........................ 181

Tabla 71: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Escalera. ........................ 181

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_________________________________________________________________________44 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 72: Cargas predimensionamiento Zapata 1-B, Modulo Escalera. ........................ 182

Tabla 73: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto ................................................ 183

Tabla 74: Metrado de Cargas Modulo Aula. .................................................................... 191

Tabla 75: Metrado de Cargas Modulo Aula. .................................................................... 191

Tabla 76: Metrado de Cargas Modulo Aula. .................................................................... 191

Tabla 77: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones ................ 192

Tabla 78: Periodo - Aceleraciones ..................................................................................... 193

Tabla 79: Combinación de Cargas .................................................................................... 195

Tabla 80: Modos de Vibración Modulo Aula. .................................................................. 196

Tabla 81: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Aula. .................... 197

Tabla 82: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel ........................ 210

Tabla 83: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel .......................................... 210

Tabla 84: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel ................................................... 210

Tabla 85: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel ..................... 212

Tabla 86: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel ....................................... 212

Tabla 87: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel ................................................ 212

Tabla 88: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Aula. ............................. 215

Tabla 89: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Aula. .............................. 215

Tabla 90: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Aula. ............................. 216

Tabla 91: Cargas predimensionamiento Zapata 1-E, Modulo Aula. .............................. 216

Tabla 92: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto ................................................ 217

Tabla 93: Metrado de Cargas Losa Modulo SS.HH. ........................................................ 225

Tabla 94: Metrado de Cargas Modulo SS.HH. ................................................................. 225

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_________________________________________________________________________45 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 95: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones ................ 226

Tabla 96: Periodo - Aceleraciones ..................................................................................... 227

Tabla 97: Combinación de Cargas .................................................................................... 229

Tabla 98: Modos de Vibración Modulo SS.HH. ............................................................... 231

Tabla 99: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo SS.HH. ........... 231

Tabla 100: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo SS.HH.................................................................................................................... 232

Tabla 101: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 242

Tabla 102: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 242

Tabla 103: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 243

Tabla 104: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 2° nivel ............................ 244

Tabla 105: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 244

Tabla 106: Carga muerta Losa Aligerada – 2° nivel ........................................................ 244

Tabla 107: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo SS.HH. ........................ 247

Tabla 108: Cargas predimensionamiento Zapata 2-D, Modulo SS.HH.......................... 247

Tabla 109: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo SS.HH. ........................ 248

Tabla 110: Cargas predimensionamiento Zapata 1-D, Modulo SS.HH.......................... 248

Tabla 111: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 249

Tabla 112: Metrado de Cargas Losa Modulo Cafetín. ..................................................... 257

Tabla 113: Metrado de Cargas Modulo Cafetín. .............................................................. 257

Tabla 114: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .............. 258

Tabla 115: Periodo - Aceleraciones ................................................................................... 259

Tabla 116: Combinación de Cargas ................................................................................... 261

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_________________________________________________________________________46 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 117: Modos de Vibración Modulo Cafetín. ............................................................ 263

Tabla 118: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Cafetín. ........ 263

Tabla 119: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Cafetín................................................................................................................... 264

Tabla 120: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 277

Tabla 121: Metrado de Cargas Losa Aligerada ................................................................ 277

Tabla 122: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 277

Tabla 123: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 2° nivel ............................ 278

Tabla 124: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 279

Tabla 125: Carga muerta Losa Aligerada – 2° nivel ........................................................ 279

Tabla 126: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Cafetín......................... 281

Tabla 127: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Cafetín. ........................ 282

Tabla 128: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Cafetín......................... 282

Tabla 129: Cargas predimensionamiento Zapata 1-E, Modulo Cafetín. ........................ 283

Tabla 130: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 284

Tabla 131: Metrado de Cargas Losa Modulo Laboratorio – Bloque I. ............................ 292

Tabla 132: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .............. 293

Tabla 133: Periodo - Aceleraciones ................................................................................... 294

Tabla 134: Combinación de Cargas ................................................................................... 296

Tabla 135: Modos de Vibración Modulo Laboratorio – Bloque I. ................................... 297

Tabla 136: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Laboratorio –

Bloque I. .............................................................................................................................. 298

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_________________________________________________________________________47 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 137: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Laboratorio – Bloque I. ........................................................................................ 298

Tabla 138: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 309

Tabla 139: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 309

Tabla 140: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 309

Tabla 141: Cargas predimensionamiento Zapata 1-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

............................................................................................................................................. 312

Tabla 142: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

............................................................................................................................................. 312

Tabla 143: Cargas predimensionamiento Zapata 3-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

............................................................................................................................................. 313

Tabla 144: Cargas predimensionamiento Zapata 3-C, Modulo Laboratorio – Bloque I.

............................................................................................................................................. 313

Tabla 145: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 314

Tabla 146: Metrado de Cargas Losa Modulo Laboratorio – Bloque II. .......................... 322

Tabla 147: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .............. 323

Tabla 148: Periodo - Aceleraciones ................................................................................... 324

Tabla 149: Combinación de Cargas ................................................................................... 326

Tabla 150: Modos de Vibración Modulo Laboratorio – Bloque II. ................................. 327

Tabla 151: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Laboratorio –

Bloque II. ............................................................................................................................. 328

Tabla 152: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Laboratorio – Bloque II. ....................................................................................... 329

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_________________________________________________________________________48 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 153: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 341

Tabla 154: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 342

Tabla 155: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 342

Tabla 156: Cargas predimensionamiento Zapata 1-F, Modulo Laboratorio – Bloque II.

............................................................................................................................................. 344

Tabla 157: Cargas predimensionamiento Zapata 2-G, Modulo Laboratorio – Bloque II.

............................................................................................................................................. 345

Tabla 158: Cargas predimensionamiento Zapata 3-F, Modulo Laboratorio – Bloque II.

............................................................................................................................................. 345

Tabla 159: Cargas predimensionamiento Zapata 3-H, Modulo Laboratorio – Bloque II.

............................................................................................................................................. 346

Tabla 160: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 347

Tabla 161: Metrado de Cargas Losa Modulo Taller. ........................................................ 355

Tabla 162: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .............. 356

Tabla 163: Periodo - Aceleraciones ................................................................................... 357

Tabla 164: Combinación de Cargas ................................................................................... 359

Tabla 165: Modos de Vibración Modulo Taller................................................................ 360

Tabla 166: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Taller. ........... 361

Tabla 167: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Taller. .................................................................................................................... 361

Tabla 168: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 378

Tabla 169: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada ............................................. 378

Tabla 170: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 379

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_________________________________________________________________________49 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 171: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Taller. ........................... 381

Tabla 172: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Taller. ........................... 381

Tabla 173: Cargas predimensionamiento Zapata 3-B, Modulo Taller. ........................... 382

Tabla 174: Cargas predimensionamiento Zapata 4-C, Modulo Taller. .......................... 382

Tabla 175: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 383

Tabla 176: Metrado de Cargas Losa Modulo Taller. ........................................................ 392

Tabla 177: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones .............. 393

Tabla 178: Periodo - Aceleraciones ................................................................................... 394

Tabla 179: Combinación de Cargas ................................................................................... 396

Tabla 180: Modos de Vibración Modulo Gimnasio. ........................................................ 398

Tabla 181: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Gimnasio. .... 398

Tabla 182: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos

módulo Gimnasio............................................................................................................... 399

Tabla 183: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel ............................ 417

Tabla 184: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel ........................................................ 417

Tabla 185: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto .............................................. 419

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_________________________________________________________________________50 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

1. GENERALIDADES.

1.1 Introducción.

El presente informe técnico, hace referencia al diseño y análisis estructural del

proyecto “Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel

Secundario En La Institución Educativa San Roque Del Distrito De

Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna - Huancavelica””

EL proyecto contempla la construcción de 5 bloques: Administrativo (Centro de

Recursos Educativos, Sala de Usos Múltiples/Aula de Innovación,

Secretaria/Tópico y Psicología), Área Pedagógica (Aulas, Escalera,

Despensa/Área de Ventas/cafetería/Cocina), Laboratorio, Taller y Gimnasio.

Cada uno de los módulos señalados será descrito posteriormente en el desarrollo

de su cálculo estructural.

1.2 Objetivos.

Realizar el modelamiento y los cálculos estructurales necesarios que garanticen

la funcionalidad adecuada de los diversos tipos de Estructuras propuestas en el

proyecto; asimismo determinar las dimensiones optimas y características de

éstos.

1.3 Análisis Estructural.

Con la finalidad de resolver sistemas estructurales hiperestáticos se ha

desarrollado métodos no tradicionales, considerando la facilidad en el desarrollo

del método seleccionado así como su sistematización mediante el uso de

computadoras para este caso se usará el método de rigidez y el método de los

Elementos Finitos (placas y muros), por seguir un procedimiento organizado que

sirve para resolver estructuras determinadas e indeterminadas, estructuras

linealmente elásticas y no linealmente elásticas.

En la actualidad con el desarrollo de la computación se han desarrollado

innumerables programas de computadora basados en el método general de

rigidez y sobretodo el método de los Elementos Finitos, los programas utilizados

en el proyecto son los siguientes:

2.4.13.1 ETABS VERSIÓN 9.7.2

El programa Etabs al igual que el Sap2000, pertenecen a la empresa CSI

Computers & Structures, INC, apoyados en los sistemas operativos

Windows 2000, Windows NT, Windows XP y W7

ETABS se ha desarrollado en un ambiente constructivo totalmente integrado

del análisis y del diseño, ideal para el análisis y diseño de edificios y naves

industriales, al igual que el SAP2000, puede realizar análisis de estructuras

complejas, pero tiene muchísimas opciones extras que simplifican el diseño

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_________________________________________________________________________51 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

de edificaciones, como por ejemplo: cálculo automático de coordenadas de

centros de masa (Xm, Ym), cálculo automático de coordenadas de centros de

rigideces (Xt, Yt), cálculo automático de fuerzas sísmicas, sus excentricidades

y aplicación en el centro de masas, cálculo automático de masas del edificio

a partir de los casos de carga elegidos, división automática de elementos

(Auto-Mesh), así se pueden definir elementos que se cruzan, y el programa

los divide automáticamente en su análisis interno, o se puede dar el comando

de que divida los elementos en el mismo modelo, plantillas predefinidas de

sistemas de losas planas, losas en una dirección, losas reticulares o con

nervaduras y casetones, cubiertas, etc.

2.4.13.2 SAP 2000 VERSION 14.2.4

Es un programa basado en el método de rigideces por procedimientos

matriciales y por el Metodo de los Elementos Finitos, escrito bajo la hipótesis

de la teoría de la elasticidad: continuidad, homogeneidad, isotropía,

linealidad y elasticidad.

Teniendo en cuenta estas hipótesis, el programa SAP2000 es capaz de

analizar sistemas estructurales formados en base a elementos del tipo marco,

cascara y solidos realizando un análisis tridimensional.

Este programa nos permite realizar el modelo idealizado de la estructura ; a

través de una interface grafica y posteriormente el respectivo análisis

tridimensional, realizando la debida combinación de cargas según las

diversas solicitaciones estipuladas tanta para el diseño de elementos de

Concreto Armado (Norma E.060-seccion 10.2) y Acero (Especificaciones

AISC –LRFD 93), lo cual nos permite obtener los esfuerzos últimos de diseño

de cada elemento.

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_________________________________________________________________________52 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13.3 SAFE VERSIÓN 12.3.1

El programa Safe al igual que el Sap2000, pertenece a la empresa CSI

Computers & Structures, INC, apoyados en los sistemas operativos

Windows 2000, Windows NT, Windows XP y W7.

Es un programa especial que automatiza el análisis de cimentaciones o

fundaciones, empleando el Método de los Elementos Finitos y las técnicas de

métodos numéricos más confiables y eficientes.

Sus características son:

Diseño de cimentaciones o fundaciones con la forma real, (sin aproximar la

Geometría). Cimientos Aislados (circulares, Rectangulares, irregulares, etc.),

de Borde, de Esquina, Combinados, Sobre pilotes.

Plateas con diferentes espesores, sobre distintos terrenos (en un mismo

sistema de cimentaciones), con huecos, etc.

La aplicación directa de esta programa, permitirá el análisis de la cimentación

de la torres de los pases aéreos, interpretando como zapatas combinadas

según corresponda.

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_________________________________________________________________________53 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

1.4 Análisis Estructural por Cargas Verticales:

Este tipo de análisis se realizará para cargas Permanentes o Muertas y

Sobrecargas o Cargas Vivas. A continuación se hace una breve descripción de

ambos casos.

Análisis por Cargas Permanentes o Muertas.

Este análisis se realizará en base a las cargas que actúan permanentemente en la

estructura en análisis tales como: Peso propio de vigas, losas, tabiquería,

acabados, coberturas, etc. Estas cargas serán repartidas a cada uno de los

elementos que componen la estructura.

Los pesos de los materiales necesarios para la estimación de cargas muertas se

encuentran registrados en la Norma de Cargas E.020.

Análisis por Sobre cargas o Cargas Vivas.

Este análisis se realizará en base a las sobrecargas estipuladas en Normas

Peruanas de estructuras referidas a Cargas E.020.

Análisis Estructural por Cargas Dinámicas:

El análisis dinámico de las edificaciones se realiza mediante procedimientos de

superposición espectral, según lo estipulado en la Norma de Diseño Sismo

resistente E.030.

Actualmente la Norma de Diseño Sismo resistente E.030 exige analizar cada

dirección con el 100% del sismo actuando en forma independiente: sin embargo,

otros reglamentos contemplan la posibilidad que el sismo actúe en forma

simultánea en ambas direcciones: 100% en X y 30% en Y, y viceversa.

Un sismo puede actuar en el sentido N-S o S-N y también O-E o E-O, ya que las

aceleraciones son positivas y negativas. De esta manera, para efectos de diseño,

se trabaja con las envolventes de esfuerzos en condición de rotura. Al estructurar

se buscará que la ubicación de columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible,

de modo que el sismo al actuar, éstas puedan soportar dichas fuerzas sin alterar

la estructura.

Para la determinación de los esfuerzos internos de la estructura en un análisis

por sismo se emplea el Método de Discretización de masas.

Método de Discretización de Masas

Son modelos que permiten comprender de manera simplista el

comportamiento de las estructuras.

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_________________________________________________________________________54 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Debido a la dificultad para resolver problemas estructurales considerados

como medios continuos, es decir, a tener que dar la respuesta de un sistema

estructural cualesquiera en una infinidad de puntos se convierte en un

problema complejo o complicado. Este imposible se facilita solo si calculamos

la respuesta en unos cuantos puntos a través de la discretización de las masas

concentradas y demás acciones de puntos determinados

El número de concentraciones de masas depende de la exactitud deseada en

la solución del problema.

El método de masas concentradas consiste en asumir que la masas se

encuentra concentrada en puntos discretos en la que definimos solo

desplazamientos, traslaciones, de tal manera que el modelo se asemeje de la

mejor manera a la estructura real.

Las cargas dinámicas serán determinadas en base a un análisis dinámico según

la ecuación matemática que gobierna la respuesta dinámica la cual se conoce con

el nombre de ecuación de movimiento y se expresa de la siguiente manera:

𝐾𝑢(𝑡) + 𝐶𝑢(𝑡) +𝑀𝑢(𝑡) = 𝑚𝑥𝑢𝑔𝑥(𝑡) + 𝑚𝑦𝑢𝑔𝑦(𝑡) + 𝑚𝑧𝑢𝑔𝑧(𝑡)

Donde:

K : Matriz de rigidez de la Estructura

C : Matriz de amortiguamiento de la Estructura

M : Matriz de masas de la Estructura

u(t), u(t),u(t): son las aceleraciones, velocidades y desplazamientos asociado a

cada grado de libertad

mx, my, mz: son las masas en cada dirección

ugx, ugy, ugz: son las aceleraciones del terreno en cada dirección

Uno de los métodos usados y de más fácil aplicación para obtener la solución de

la ecuación diferencial de movimientos es el método de Superposición Modal

para lo cual se hará uso del espectro de respuesta, donde se encuentra descrito

en la Norma Peruana para el Diseño Sismorresistente E.030.

1.5 Códigos y Normas

El proceso de estimación de las cargas, así como el análisis y diseño de las

estructuras está basado en los siguientes códigos.

Cargas.

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_________________________________________________________________________55 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Norma Técnica E-020

Norma de Diseño Sismorresistente E-030.

Se entiende que todas aquellas normas a las que los códigos hacen referencia,

forman parte integrante de los mismos en tanto sean aplicable a los materiales,

cargas y procedimientos usados en el presente proyecto.

Diseños.

Norma Técnica E.020, Cargas

Norma Técnica E.030, Diseño Sismorresistente.

Norma Técnica E.050, Suelos y Cimentaciones.

Norma Técnica E.060, Concreto Armado.

Norma Técnica E.070, Albañilería.

Norma de Construcciones en Concreto Armado ACI 318-08.

1.6 Propiedades de los Materiales

Los siguientes materiales han sido considerados en el presente estudio:

Concreto.

Modulo de Poisson : µ = 0.20

Módulo de Elasticidad : 𝐸𝑐 = 15000√𝑓𝑐

Peso Unitario del Concreto : = 2400.0 Kg/m3.

Resistencia a la Compresión :

Vigas y columnas de Pórticos : f´c = 210.0 Kg/cm2.

Vigas y columnas de Confinamientos :f´c = 210.0 Kg/cm2.

Vigas de Cimentación : f´c = 210.0 Kg/cm2.

Zapatas : f´c = 210.0 Kg/cm2.

Cimientos y Sobrecimientos : f´c = 140.0 Kg/cm2.

Albañilería.

Resistencia Mecánica del ladrillo : f ‘m=65 kg/cm²

Módulo de Elasticidad : E=500 x f ‘m

Módulo de Poisson cuantificado : v=0.25.

Peso Albañilería de unidades sólidas : 1800 Kg/m3

Acero Corrugado

Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : fy =4200.0 Kg/cm2.

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_________________________________________________________________________56 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL DE MODULOS PROPUESTOS.

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_________________________________________________________________________57 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________58 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “CENTRO DE RECURSOS EDUCATIVOS”

2.1.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “CENTRO DE RECURSOS EDUCATIVOS” Administrativo.- Este

Modulo contempla un área de 86.1m2 (área externa) y 41.3 metros lineales de

perímetro, el cual está constituido por pórticos principales en la dirección

transversal, cuyas vigas principales abarcan luces libres de 6.58m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección Rectangular,

con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los mismos que absorben

los momentos negativos provocados por las vigas en mención, a los costados se

plantea vigas rectangulares, en estos casos las estructura esta confinada por

muros portantes de cabeza.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelos a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 1: ETABS, Planta Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________59 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.2 Cargas Verticales

Tabla 1: Metrado de Cargas Losa Modulo Centro de Recursos Educativos.

Tabla 2: Metrado de Cargas Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 2: ETABS, Cargas Verticales Modulo Centro de Recursos Educativos.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________60 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto, en el primer nivel

no se debiera considerar diafragma ya que la cobertura es inclinada y no

garantiza el mismo desplazamiento en todos los puntos pero para poder ver

los desplazamientos por el centro de masa le asignaremos también

diafragma rígido. La masa de la estructura es determinada considerando el

100 % de las cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el

50% de la carga viva del primer nivel más el incremento del 25 % de la carga

viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 3: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________61 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 4: Periodo - Aceleraciones

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_________________________________________________________________________62 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 3: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado.

Figura 4: Espectro Sistema de Albañilería Confinada.

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________63 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vivas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vivas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 5: Combinación de Cargas

2.1.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

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_________________________________________________________________________64 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 5: ETABS, Modelo 3d Modulo Centro de Recursos Educativos.

2.1.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional, la

primera en la dirección X y la segunda en la dirección Y, siendo el tercer

modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional.

Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando

estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores de los primeros

modos de vibracion de la estructura son menores a las del suelo, por lo

cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 6: Modos de Vibración Modulo Centro de Recursos Educativos.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.15 99.95 0.00 0.00 99.95 0.00 0.00 0.00 99.95 61.54 0.00 99.95 61.54

2 0.03 0.00 100.00 0.00 99.95 100.00 0.00 100.00 0.00 0.00 100.00 99.95 61.54

3 0.02 0.05 0.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.00 0.05 38.46 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________65 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Centro de Recursos Educativos. que tanto para

la dirección X-X (porticos de concreto armado) los valores máximos son

0.0016 y para la direccion Y-Y (Albañileria confinada ) los valores

maximos son 0.0001, los cuales son valores menores a los que la norma

exige.

Tabla 7: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Centro de

Recursos Educativos.

Tabla 8: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinada y Pórticos por puntos módulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________66 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 9: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Centro de

Recursos Educativos.

2.1.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes.

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

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_________________________________________________________________________67 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 6: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Centro

de Recursos Educativos.

Figura 7: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Centro

de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________68 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 8: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 9: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________69 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 10: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 11: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________70 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 12: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 13: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________71 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 14: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 15: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________72 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 16: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Centro de Recursos Educativos.

Figura 17: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________73 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.11 Distribución de refuerzos

Figura 18: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Centro de Recursos

Educativos.

Figura 19: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Centro de Recursos

Educativos.

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_________________________________________________________________________74 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 20: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Centro de Recursos

Educativos.

Figura 21: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Centro de Recursos

Educativos.

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_________________________________________________________________________75 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 22: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Centro de Recursos

Educativos.

Figura 23: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Centro de Recursos

Educativos.

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_________________________________________________________________________76 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 10: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel

Tabla 11: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel

Tabla 12: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.00 m

Carga Muerta (WD) 345.28 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.39 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________77 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 24: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Centro de Recursos Educativos

Figura 25: SAP2000, Carga Viva Losa Aligera primer nivel, Modulo Centro de Recursos Educativos

Figura 26: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada Primer nivel, Modulo Centro de Recursos Educativos

Figura 27: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Centro de Recursos Educativos

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_________________________________________________________________________78 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.13 Diseño de Cimentaciones

2.1.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.1.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________79 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO CENTRO DE

RECURSOS EDUCATIVOS:

Tabla 13: Cargas predimensionamiento Zapata 3-A, Modulo Centro de

Recursos Educativos.

Tabla 14: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Centro de

Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________80 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 15: Cargas predimensionamiento Zapata 3-A, Modulo Centro de

Recursos Educativos.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

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_________________________________________________________________________81 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 16: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

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_________________________________________________________________________82 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________83 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.13.3 Modelo para el análisis

Figura 28: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________84 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 29: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________85 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 30: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Centro de Recursos Educativos (kg/cm2).

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________86 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 31: SAFE, Diagrama de Momentos en Zapatas Modulo Centro de Recursos Educativos.

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________87 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 32: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Centro de Recursos Educativos.

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_________________________________________________________________________88 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________89 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “SALA DE USOS MULTIPLE/AULA DE INNOVACION”

2.2.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “SALA DE USOS MULTIPLE/AULA DE INNOVACION”

Administración.- Este Modulo contempla un área de 258.5m2 (área externa) y

76.7 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por pórticos

principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan luces

libres de 6.23m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular” invertido, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas,

los mismos que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en

mención, a los costados se plantea vigas rectangulares, en estos casos las

estructura esta confinada por muros portantes de cabeza.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Figura 33: ETABS, Planta Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________90 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.2 Cargas Verticales

Tabla 17: Metrado de Cargas Losa Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Tabla 18: Metrado de Cargas Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 34: ETABS, Cargas Verticales Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________91 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto, en el segundo nivel

no se debiera considerar diafragma ya que la cobertura es inclinada y no

garantiza el mismo desplazamiento en todos los puntos pero para poder ver

los desplazamientos por el centro de masa le asignaremos diafragma rígido.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las cargas

permanentes (peso muerto y cargas externas) más el 50% de la carga viva

del primer nivel más el incremento del 25 % de la carga viva de la azotea

según lo estipulado en la Norma Sismo resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 19: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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Tabla 20: Periodo - Aceleraciones

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_________________________________________________________________________93 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 35: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado.

Figura 36: Espectro Sistema de Albañilería Confinada.

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

RD 75.0

ii 1H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________94 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 21: Combinación de Cargas

2.2.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

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Figura 37: ETABS, Modelo 3d Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

2.2.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 3 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional, la

primera en la dirección X y la segunda en la dirección Y, siendo el tercer

modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional.

Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando

estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores de los primeros

modos de vibracion de la estructura son menores a las del suelo, por lo

cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 22: Modos de Vibración Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.20 99.12 0.75 0.00 99.12 0.75 0.00 0.75 99.12 31.88 0.75 99.12 31.88

2 0.09 0.88 89.31 0.00 100.00 90.07 0.00 89.31 0.88 59.69 90.07 100.00 91.57

3 0.01 0.00 9.93 0.00 100.00 100.00 0.00 9.93 0.00 8.43 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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2.2.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

que tanto para la dirección X-X (porticos de concreto armado) los valores

máximos son 0.0028 y para la direccion Y-Y (Albañileria confinada ) los

valores maximos son 0.0007, los cuales son valores menores a los que la

norma exige.

Tabla 23: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Tabla 24: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinada y Pórticos por puntos módulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________97 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 25: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

2.2.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

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2.2.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 38: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 39: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________99 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 40: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 41: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________100 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 42: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 5 Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 43: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 6 Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________101 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 44: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 7 Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 45: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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Figura 46: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________103 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 47: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 48: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________104 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 49: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 50: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________105 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 51: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 5 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 52: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 6 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________106 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 53: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 7 Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 54: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________107 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 55: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Sala

De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________108 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.11 Distribución de refuerzos

Figura 56: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 57: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________109 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 58: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 59: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

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Figura 60: ETABS, Refuerzos eje 5 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 61: ETABS, Refuerzos eje 6 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

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Figura 62: ETABS, Refuerzos eje 7 Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 63: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

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Figura 64: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

2.2.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 26: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada - primer nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.00 m

Carga Muerta (WD) 345.28 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.39 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________113 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 27: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel

Tabla 28: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel

Figura 65: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 66: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 67: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________114 ING. DANNY REILLY BARRETO TUNQUE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 68: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 69: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Figura 70: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________115 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13 Diseño de Cimentaciones

2.2.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.2.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________116 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO 01:

Tabla 29: Cargas predimensionamiento Zapata A-1, Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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“““Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución

Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________117 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 30: Cargas predimensionamiento Zapata B-1, Modulo Sala De Usos

Múltiple/Aula De Innovación.

Tabla 31: Cargas predimensionamiento Zapata C-1, Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________118 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 32: Cargas predimensionamiento Zapata C-5, Modulo Sala De

Usos Múltiple/Aula De Innovación.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Page 119: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

“““Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución

Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De Castrovirreyna -

Huancavelica”

_________________________________________________________________________119 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 33: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

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_________________________________________________________________________120 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Ratio: Expresa la relación entre el esfuerzo de corte por punzonamiento

(valor máximo) y la capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento

con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________121 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13.3 Modelo para el análisis

Figura 71: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________122 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 72: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________123 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 73: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________124 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.2.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 74: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Sala De Usos Múltiple/Aula De Innovación.

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_________________________________________________________________________125 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________126 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “Secretaría, Tópico y Psicología”

2.3.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “SECRETARÍA, TOPICO Y PSICOLOGÍA”.- Este Modulo

contempla un área de 112.71 (área externa) y 44.7 metros lineales de perímetro,

el cual está constituido por pórticos principales en la dirección transversal,

cuyas vigas principales abarcan luces libres de 4.56m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección tipo “T” y

“L”, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los mismos que

absorben los momentos negativos provocados por las vigas en mención, a los

costados se plantea vigas rectangulares, en estos casos las estructura esta

confinada por muros portantes de cabeza.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelos a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 75: ETABS, Planta Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________127 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.2 Cargas Verticales

Tabla 34: Metrado de Cargas Losa Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 35: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 36: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 37: Metrado de Cargas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=17cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.12 72

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.12 53.28

TOTAL 245.28

Metrado de Cargas Vigas principales ejes 1 Techo inclinado

Eje Descripción Material Peso (ton/m2) Ancho Trib. Peso (ton/m)

Principales Techo Aligerado Losa 17 0.25 2.82 0.71

Principales Acabados 0.10 2.82 0.28

TOTAL 0.99

Metrado de Cargas lineales

Eje Descripción Material Peso (ton/m2) Espesor (m) Altura (m) Peso (ton/m)

EJE A / TRAMO 1-2 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.25 0.800 0.3600

EJE A / TRAMO 2-3 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.25 3.980 1.7910

EJE B / TRAMO 1-2 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.15 3.310 0.8937

EJE B / TRAMO 2-3 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.15 3.310 0.8937

EJE C / TRAMO 1-2 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.25 0.800 0.3600

EJE C / TRAMO 2-3 Tabiqueria Albañilería 1.80 0.25 2.600 1.1700

AZOTEA Tabiqueria Albañilería 1.80 0.15 0.330 0.0891

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_________________________________________________________________________128 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 76: ETABS, Cargas Verticales Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

2.3.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en el primer nivel, y en el segundo nivel no

se debiera considerar ya que la cobertura es inclinada y no garantiza el

mismo desplazamiento en todos los puntos pero para poder ver los

desplazamientos por el centro de masa le asignaremos también diafragma

rígido.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las cargas

permanentes (peso muerto y cargas externas) más el 50% de la carga viva

del primer nivel más el incremento del 25 % de la carga viva de la azotea

según lo estipulado en la Norma Sismo resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

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_________________________________________________________________________129 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 38: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________130 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 39: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.350036 1.90 1.18 0.1243 0.331637 2.00 1.13 0.1181 0.315038 2.20 1.02 0.1074 0.286439 2.40 0.94 0.0984 0.262540 2.60 0.87 0.0909 0.242341 2.80 0.80 0.0844 0.225042 3.00 0.75 0.0788 0.210043 4.00 0.56 0.0591 0.157544 5.00 0.45 0.0473 0.126045 6.00 0.38 0.0394 0.1050

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_________________________________________________________________________131 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 77: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado.

Figura 78: Espectro Sistema de Albañilería Confinada.

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_________________________________________________________________________132 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.3.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 40: Combinación de Cargas

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________133 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Figura 79: ETABS, Modelo 3d Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________134 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional, la

primera en la dirección X y la segunda en la dirección Y, siendo el tercer

modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional.

Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando

estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores de los primeros

modos de vibracion de la estructura son menores a las del suelo, por lo

cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 41: Modos de Vibración Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

2.3.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología. que tanto para

la dirección X-X (porticos de concreto armado) los valores máximos son

0.0047 y para la direccion Y-Y (Albañileria confinada ) los valores

maximos son 0.0012, los cuales son valores menores a los que la norma

exige.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.21 98.30 0.09 0.00 98.30 0.09 0.00 0.09 98.13 1.70 0.09 98.13 1.70

2 0.10 0.82 69.42 0.00 99.12 69.51 0.00 69.30 0.86 31.14 69.39 98.98 32.84

3 0.09 0.70 30.39 0.00 99.82 99.91 0.00 30.24 0.76 67.05 99.62 99.74 99.89

4 0.02 0.04 0.00 0.00 99.86 99.91 0.00 0.00 0.24 0.01 99.62 99.97 99.90

5 0.01 0.10 0.01 0.00 99.97 99.92 0.00 0.00 0.02 0.07 99.62 99.99 99.98

6 0.01 0.03 0.08 0.00 100.00 99.99 0.00 0.00 0.00 0.01 99.63 99.99 99.98

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________135 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 42: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 43: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por puntos módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 44: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0264 0.0150 0.0047 0.0032

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 10 SISMOXXPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00032 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 10-ene SISMOXXPOS 0.0029 4.00E-04 0.000686 9.00E-05 0.01740 0.00240 0.00412 0.00054

STORY2 10.00 SISMOXXNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00030 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 10-ene SISMOXXNEG 0.0029 3.00E-04 0.000675 6.40E-05 0.01740 0.00180 0.00405 0.00038

STORY2 10.00 SISMOYYPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 10.00 SISMOYYPOS 0.0001 1.80E-03 0.000019 4.25E-04 0.00012 0.00005 0.00011 0.00255

STORY2 10.00 SISMOYYNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 10 SISMOYYNEG 0.0002 2.20E-03 0.000057 5.12E-04 -0.00002 0.00005 0.00034 0.00307

STORY2 10 EQXX 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 10 EQXX 0.0029 5.00E-04 0.000684 1.16E-04 0.00001 0.00004 0.00410 0.00070

STORY2 10.00 EQYY 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00001 0.00000 0.00000

STORY1 10 EQYY 0.0003 2.30E-03 0.000074 5.34E-04 0.00012 0.00005 0.00044 0.00320

STORY2 10 COMB1 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00011 -0.00004 0.00000 0.00000

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0099 0.0056 0.0018 0.0012

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 10 SISMOXXPOS 0 0 0 0 -0.00031 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 10 SISMOXXPOS 0.0029 0.0004 0.000686 0.00009 -0.00018 0.00005 0.00154 0.00020

STORY2 10 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00028 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 10 SISMOXXNEG 0.0029 0.0003 0.000675 0.000064 0.00028 0.00005 0.00152 0.00014

STORY2 10 SISMOYYPOS 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 10 SISMOYYPOS 0.0001 0.0018 0.000019 0.000425 0.00028 0.00004 0.00004 0.00096

STORY2 10 SISMOYYNEG 0 0 0 0 -0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 10 SISMOYYNEG 0.0002 0.0022 0.000057 0.000512 0.00027 0.00005 0.00013 0.00115

STORY2 10 EQXX 0 0 0 0 -0.00029 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 10 EQXX 0.0029 0.0005 0.000684 0.000116 0.00024 -0.00004 0.00154 0.00026

STORY2 10 EQYY 0 0 0 0 -0.00030 -0.00003 0.00000 0.00000

STORY1 10 EQYY 0.0003 0.0023 0.000074 0.000534 0.00023 -0.00003 0.00017 0.00120

STORY2 10 COMB1 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt.Despl.Max.Nor observacion

2 0.00370 0.003 0.0007 8 6 4.46 0.00016 0.0009 0.007 BIEN

1 0.003000 0 0.003 8 6 4.3 0.00070 0.0042 0.007 BIEN

DIRECCION Y ALBAÑILERIA CONFINADA

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt. Despl.Max.nor observ.

2 0.00200 0.0018 0.0002 3 2.25 4.46 0.00004 0.0001 0.005 BIEN

1 0.00180 0 0.0018 3 2.25 4.3 0.00042 0.0009 0.005 BIEN

Ref Etabs 9.7.1 Unidad ton-m-seg

RESUMEN DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES MODULO SECRETARIA, TÓPICO Y PSICOLOGÍA

DIRECCION X APORTICADO

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_________________________________________________________________________136 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

Cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

2.3.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 80: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 81: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________137 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 82: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 83: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________138 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 84: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 85: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________139 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________140 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 86: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 87: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________141 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 88: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 89: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología

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_________________________________________________________________________142 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 90: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología

Figura 91: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología

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_________________________________________________________________________143 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.11 Distribución de refuerzos

Figura 92: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

Figura 93: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

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_________________________________________________________________________144 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 94: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

Figura 95: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

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_________________________________________________________________________145 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 96: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

Figura 97: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Módulo Secretaría,

Tópico Y Psicología

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_________________________________________________________________________146 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 45: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada - primer nivel

Tabla 46: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.44 m

Carga Muerta (WD) 426.60 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 767.24 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 300.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________147 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 47: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel

Figura 98: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 99: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 100: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 101: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________148 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 102: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 103: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________149 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 48: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel

Tabla 49: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel

Tabla 50: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel

Figura 104: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.44 m

Carga Muerta (WD) 345.28 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.39 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 12.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2

Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propio y RNE

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3)Peso(kg/Vigueta/m)

Peso de La losa 1.0000 0.4000 0.05 2400 48.00

Peso de la Vigueta 1.0000 0.1000 0.12 2400 28.80

Peso del Ladrillo 1.0000 0.3000 0.12 592 21.31

Peso de Tabiqueria - - - - 0.00

Peso Piso + Cieloraso 1.0000 0.4000 100 40.00

PESO PROPIO TOTAL 138.112

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_________________________________________________________________________150 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 105: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 106: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 107: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Figura 108: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________151 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 109: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Módulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________152 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.13 Diseño de Cimentaciones

2.3.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.3.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________153 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO SECRETARIA,

TOPICO Y PSICOLOGÍA:

Tabla 51: Cargas predimensionamiento Zapata A-1, Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 52: Cargas predimensionamiento Zapata B-1, Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________154 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 53: Cargas predimensionamiento Zapata C-1, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

Tabla 54: Cargas predimensionamiento Zapata C-3, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________155 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Tabla 55: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

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_________________________________________________________________________156 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________157 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.13.3 Modelo para el análisis

Figura 110: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________158 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 111: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________159 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 112: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología (kg/cm2).

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________160 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.3.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 113: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Secretaría, Tópico Y Psicología.

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_________________________________________________________________________161 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________162 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “ESCALERA”

2.4.2 Descripción General de la Edificación

Modulo “ESCALERA”.- Este Modulo contempla un área de 19.12m2 (área

externa) y 17.5 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por

pórticos principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan

luces libres de 3.82m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular” invertido, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas,

los mismos que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en

mención, a los costados se plantea vigas rectangulares, en estos casos las

estructura esta confinada por muros portantes de cabeza.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 114: ETABS, Planta Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________163 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.3 Cargas Verticales

Tabla 56: Metrado de Cargas Modulo Escalera.

Tabla 57: Metrado de Cargas Modulo Escalera.

Figura 115: ETABS, Cargas Verticales Modulo Escalera.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=17cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.12 72

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.12 53.28

TOTAL 245.28

Metrado de Cargas Vigas principales ejes 1 Techo inclinado

Eje Descripción Material Peso (ton/m2) Ancho Trib. Peso (ton/m)

Principales Techo Aligerado Losa 17 0.25 2.67 0.67

Principales Acabados 0.10 2.67 0.27

TOTAL 0.93

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_________________________________________________________________________164 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.4 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en el primer nivel, para con ello poder

verificar los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada

del módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las

coberturas inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el

mismo desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 58: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P

gR

SCUZSa

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_________________________________________________________________________165 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 59: Periodo - Aceleraciones

Figura 116: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado.

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________166 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 117: Espectro Sistema de Albañilería Confinada.

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

RD 75.0

ii 1H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________167 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.5 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 60: Combinación de Cargas

2.4.6 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

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_________________________________________________________________________168 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 118: ETABS, Modelo 3d Modulo Escalera.

2.4.7 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional, la

primera en la dirección X y la segunda en la dirección Y, siendo el tercer

modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional.

Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando

estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores de los primeros

modos de vibracion de la estructura son menores a las del suelo, por lo

cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 61: Modos de Vibración Modulo Escalera.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.17 20.55 0.04 0.00 20.55 0.04 0.00 0.04 46.75 19.78 0.04 46.75 19.78

2 0.10 75.82 1.95 0.00 96.37 1.99 0.00 1.95 49.45 0.45 1.99 96.20 20.24

3 0.08 1.49 0.88 0.00 97.86 2.87 0.00 0.84 2.13 79.14 2.83 98.33 99.38

4 0.06 2.10 96.56 0.00 99.96 99.43 0.00 92.51 1.65 0.55 95.34 99.99 99.92

5 0.03 0.01 0.53 0.00 99.97 99.96 0.00 4.54 0.01 0.00 99.88 100.00 99.92

6 0.03 0.03 0.04 0.00 100.00 100.00 0.00 0.12 0.00 0.08 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________169 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.8 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Escalera. que tanto para la dirección X-X

(porticos de concreto armado) los valores máximos son 0.0041 y para la

direccion Y-Y (Albañileria confinada ) los valores maximos son 0.0004, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 62: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Escalera.

2.4.9 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt.Despl.Max.Nor observacion

2 0.00420 0.0008 0.0034 8 6 4.93 0.00069 0.0041 0.007 BIEN

1 0.000800 0 0.0008 8 6 4.35 0.00018 0.0011 0.007 BIEN

DIRECCION Y ALBAÑILERIA CONFINADA

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt. Despl.Max.nor observ.

2 0.00090 0.0007 0.0002 3 2.25 4.93 0.00004 0.0001 0.005 BIEN

1 0.00070 0 0.0007 3 2.25 4.35 0.00016 0.0004 0.005 BIEN

Ref Etabs 9.7.1 Unidad ton-m-seg

RESUMEN DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES MODULO ESCALERA

DIRECCION X APORTICADO

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_________________________________________________________________________170 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.10 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 119: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo

Escalera.

Figura 120: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo

Escalera.

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_________________________________________________________________________171 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 121: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo

Escalera.

Figura 122: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo

Escalera.

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_________________________________________________________________________172 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.11 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 123: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo

Escalera.

Figura 124: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo

Escalera.

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_________________________________________________________________________173 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 125: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo

Escalera.

Figura 126: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo

Escalera.

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_________________________________________________________________________174 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.12 Distribución de refuerzos

Figura 127: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Escalera.

Figura 128: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________175 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 129: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Escalera.

Figura 130: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________176 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 63: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.25 m

Carga Muerta (WD) 426.60 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 767.24 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________177 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 64: Metrado de Cargas Losa Aligerada – primer nivel

Tabla 65: Carga muerta Losa Aligerada – primer nivel

Figura 131: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Escalera.

Figura 132: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Escalera.

Figura 133: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Escalera.

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 400.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________178 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 134: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Escalera.

Tabla 66: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel

Tabla 67: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel

Tabla 68: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.25 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________179 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 135: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Escalera.

Figura 136: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Escalera.

Figura 137: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Escalera.

Figura 138: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Escalera.

2.4.14 Diseño de Cimentaciones

2.4.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

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_________________________________________________________________________180 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.4.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO D:

Tabla 69: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________181 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 70: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Escalera.

Tabla 71: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________182 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 72: Cargas predimensionamiento Zapata 1-B, Modulo Escalera.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

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_________________________________________________________________________183 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 73: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

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_________________________________________________________________________184 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________185 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13.3 Modelo para el análisis

Figura 139: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________186 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 140: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________187 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 141: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Escalera. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________188 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 142: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Escalera.

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_________________________________________________________________________189 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________190 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.4 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “AULA”

2.5.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “AULA”.- Este Modulo contempla un área de 109.44m2 (área externa)

y 47.4 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por pórticos

principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan luces

libres de 6.56m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección “T” y “L”

invertido, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los mismos

que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en mención, a

los costados se plantea vigas rectangulares, en estos casos las estructura esta

confinada por muros portantes de cabeza.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 143: ETABS, Planta Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________191 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.2 Cargas Verticales

Tabla 74: Metrado de Cargas Modulo Aula.

Tabla 75: Metrado de Cargas Modulo Aula.

Tabla 76: Metrado de Cargas Modulo Aula.

Figura 144: ETABS, Cargas Verticales Modulo Aula.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=17cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.12 72

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.12 53.28

TOTAL 245.28

Metrado de Cargas Vigas principales ejes 1 Techo inclinado

Eje Descripción Material Peso (ton/m2) Ancho Trib. Peso (ton/m)

Principales Techo Aligerado Losa 17 0.25 2.52 0.63

Principales Acabados 0.10 2.52 0.25

TOTAL 0.88

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________192 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en el primer nivel, así como también para el

segundo nivel para con ello poder verificar los desplazamientos por centro

de masa de la cobertura inclinada del módulo, aunque no es adecuado

asignar diafragma rígido a las coberturas inclinadas ya que fuerza a que los

puntos a desnivel tengan el mismo desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 77: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________193 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 78: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________194 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 145: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 146: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________195 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.5.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 79: Combinación de Cargas

2.5.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________196 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 147: ETABS, Modelo 3d Modulo Aula. para el Análisis.

2.5.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional, la

primera en la dirección X y la segunda en la dirección Y, siendo el tercer

modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional.

Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando

estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores de los primeros

modos de vibracion de la estructura son menores a las del suelo, por lo

cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 80: Modos de Vibración Modulo Aula.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.26 97.87 0.00 0.00 97.87 0.00 0.00 0.00 99.27 0.55 0.00 99.27 0.55

2 0.11 0.03 93.92 0.00 97.90 93.92 0.00 91.85 0.00 5.65 91.85 99.27 6.20

3 0.11 0.47 5.71 0.00 98.37 99.62 0.00 5.60 0.01 92.46 97.45 99.28 98.67

4 0.06 1.60 0.00 0.00 99.97 99.62 0.00 0.00 0.70 1.16 97.45 99.97 99.83

5 0.03 0.00 0.37 0.00 99.97 100.00 0.00 2.53 0.00 0.00 99.97 99.97 99.83

6 0.02 0.03 0.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.01 0.02 0.14 99.98 100.00 99.97

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________197 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo E que tanto para la dirección X-X (porticos

de concreto armado) los valores máximos son 0.0052 y para la direccion

Y-Y (Albañileria confinada ) los valores maximos son 0.0010, los cuales

son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 81: Desplazamientos Laterales Por Centro De Masa Modulo Aula.

2.5.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt.Despl.Max.Nor observacion

2 0.00550 0.0038 0.0017 8 6 4.93 0.00034 0.0021 0.007 BIEN

1 0.003800 0 0.0038 8 6 4.35 0.00087 0.0052 0.007 BIEN

DIRECCION Y ALBAÑILERIA CONFINADA

Nº PISO SUP. PISO INF. DIFER. R 3/4x R H piso Δ piso Despl.obt. Despl.Max.nor observ.

2 0.00240 0.002 0.0004 3 2.25 4.93 0.00008 0.0002 0.007 BIEN

1 0.00200 0 0.002 3 2.25 4.35 0.00046 0.0010 0.007 BIEN

Ref Etabs 9.7.1 Unidad ton-m-seg

RESUMEN DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES MODULO AULAS

DIRECCION X APORTICADO

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_________________________________________________________________________198 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 148: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo

Aula.

Figura 149: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo

Aula.

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_________________________________________________________________________199 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 150: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo

Aula.

Figura 151: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo

Aula.

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_________________________________________________________________________200 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 152: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo

Aula.

Figura 153: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo

Aula.

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_________________________________________________________________________201 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 154: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo

Aula.

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_________________________________________________________________________202 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 155: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Aula.

Figura 156: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________203 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 157: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Aula.

Figura 158: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________204 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 159: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Aula.

Figura 160: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________205 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 161: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________206 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.11 Distribución de refuerzos

Figura 162: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Aula.

Figura 163: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________207 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 164: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Aula.

Figura 165: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________208 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 166: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Aula.

Figura 167: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________209 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 168: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________210 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 82: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada primer nivel

Tabla 83: Metrado de Cargas Losa Aligerada - primer nivel

Tabla 84: Carga muerta Losa Aligerada - primer nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.83 m

Carga Muerta (WD) 426.60 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 767.24 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 15.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 300.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________211 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 169: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Aula.

Figura 170: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula.

Figura 171: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula.

Figura 172: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula.

Figura 173: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula.

Figura 174: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________212 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 85: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada segundo nivel

Tabla 86: Metrado de Cargas Losa Aligerada - segundo nivel

Tabla 87: Carga muerta Losa Aligerada - segundo nivel

Figura 175: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Aula.

Figura 176: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula.

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.83 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 17.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________213 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 177: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula.

Figura 178: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula.

Figura 179: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula.

Figura 180: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________214 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.13 Diseño de Cimentaciones

2.5.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.5.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________215 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO D:

Tabla 88: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Aula.

Tabla 89: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________216 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 90: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Aula.

Tabla 91: Cargas predimensionamiento Zapata 1-E, Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________217 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Tabla 92: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

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_________________________________________________________________________218 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________219 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.13.3 Modelo para el análisis

Figura 181: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________220 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 182: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________221 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 183: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Aula. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________222 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 184: SAFE, Calculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Aula.

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_________________________________________________________________________223 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________224 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.5 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “SS.HH”

2.7.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “SS.HH”.- Este Modulo contempla un área de 83.57m2 (área externa)

y 37.95 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por pórticos

principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan luces

libres de 5.95m, por su forma se considera la estructura como Irregular.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección “T”, “L” y

“CIRCULARES” , en los bordes, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad

a estas, los mismos que absorben los momentos negativos provocados por las

vigas en mención, a los costados se plantea columnas tipo L, la estructura

cuenta con muros de albañilería en una direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 185: ETABS, Planta Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________225 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.2 Cargas Verticales

Tabla 93: Metrado de Cargas Losa Modulo SS.HH.

Tabla 94: Metrado de Cargas Modulo SS.HH.

Figura 186: ETABS, Cargas Verticales Modulo SS.HH.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=17cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.12 72

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.12 53.28

TOTAL 245.28

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_________________________________________________________________________226 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Para el coeficiente de reducción R se está multiplicando el valor por ¾ ya

que la estructura es irregular

Tabla 95: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________227 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 96: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________228 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 187: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 188: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________229 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 97: Combinación de Cargas

2.7.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________230 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Figura 189: ETABS, Modelo Modulo SS.HH. para el Análisis.

2.7.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

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_________________________________________________________________________231 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 98: Modos de Vibración Modulo SS.HH.

2.7.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo SS.HH. que tanto para la dirección X-X

(Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0059 y para la direccion

Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos son 0.008, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 99: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo SS.HH.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.27 98.93 0.00 0.00 98.93 0.00 0.00 0.00 98.39 0.20 0.00 98.39 0.20

2 0.10 0.28 53.23 0.00 99.20 53.23 0.00 55.92 0.11 36.71 55.93 98.49 36.91

3 0.09 0.15 44.59 0.00 99.36 97.82 0.00 41.65 0.09 53.40 97.57 98.58 90.31

4 0.06 0.49 1.90 0.00 99.85 99.72 0.00 0.17 0.71 9.64 97.74 99.29 99.95

5 0.03 0.13 0.27 0.00 99.98 99.99 0.00 1.83 0.61 0.02 99.57 99.90 99.97

6 0.01 0.02 0.01 0.00 100.00 100.00 0.00 0.43 0.10 0.03 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0408 0.0180 0.0059 0.0022

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0046 0 0.000971 0.000005 0.02760 0.00000 0.00583 0.00003

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0046 -0.0001 0.000985 0.00003 0.02760 -0.00060 0.00591 0.00018

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS 0.0001 0.0013 0.000017 0.000287 0.00060 0.00780 0.00010 0.00172

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG -0.0001 0.0017 0.000022 0.000352 -0.00060 0.01020 0.00013 0.00211

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB1 0 0 0.000003 0.000004 0.00000 0.00000 0.00002 0.00002

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_________________________________________________________________________232 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 100: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo SS.HH.

2.7.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0153 0.0068 0.0022 0.0008

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0046 0 0.000971 0.000005 0.01035 0.00000 0.00218 0.00001

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0046 -0.0001 0.000985 0.00003 0.01035 -0.00023 0.00222 0.00007

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS 0.0001 0.0013 0.000017 0.000287 0.00023 0.00293 0.00004 0.00065

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG -0.0001 0.0017 0.000022 0.000352 -0.00023 0.00383 0.00005 0.00079

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB1 0 0 0.000003 0.000004 0.00000 0.00000 0.00001 0.00001

STORY2 1 COMB2 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB2 0 0 0.000002 0.000003 0.00000 0.00000 0.00000 0.00001

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_________________________________________________________________________233 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 190: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo SS.HH.

Figura 191: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________234 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 192: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo SS.HH..

Figura 193: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________235 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 194: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo SS.HH.

Figura 195: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________236 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 196: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo SS.HH.

Figura 197: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________237 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 198: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo SS.HH.

Figura 199: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________238 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 200: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo SS.HH.

Figura 201: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________239 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.11 Distribución de refuerzos

Figura 202: ETABS, Refuerzos eje A Modulo SS.HH.

Figura 203: ETABS, Refuerzos eje B Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________240 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 204: ETABS, Refuerzos eje C Modulo SS.HH.

Figura 205: ETABS, Refuerzos eje D Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________241 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 206: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo SS.HH.

Figura 207: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________242 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 101: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Tabla 102: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.83 m

Carga Muerta (WD) 426.60 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 767.24 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 20.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 150.00 Kg/m2Carga Viva 400.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________243 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 103: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

Figura 208: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo SS.HH.

Figura 209: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH.

Figura 210: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH.

Figura 211: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH.

Figura 212: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH.

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 150.00 60.00

170.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________244 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 213: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo SS.HH.

Tabla 104: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 2° nivel

Tabla 105: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Tabla 106: Carga muerta Losa Aligerada – 2° nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.87 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 17.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________245 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 214: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo SS.HH.

Figura 215: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH.

Figura 216: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH.

Figura 217: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH.

Figura 218: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH.

Figura 219: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel, Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________246 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________247 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO SS.HHH:

Tabla 107: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo SS.HH.

Tabla 108: Cargas predimensionamiento Zapata 2-D, Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________248 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 109: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo SS.HH.

Tabla 110: Cargas predimensionamiento Zapata 1-D, Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________249 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Tabla 111: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

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_________________________________________________________________________250 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________251 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.3 Modelo para el análisis

Figura 220: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________252 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 221: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________253 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 222: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo SS.HH. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________254 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 223: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo SS.HH.

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_________________________________________________________________________255 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________256 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “CAFETIN”

2.7.14 Descripción General de la Edificación

Modulo “CAFETIN”.- Este Modulo contempla un área de 108.07m2 (área

externa) y 45 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por pórticos

principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan luces

libres de 6.56 m, por su forma se considera la estructura como Irregular.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección “T” y “L”, en

los bordes, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los mismos

que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en mención, a

los costados se plantea columnas tipo L, la estructura cuenta con muros de

albañilería en una direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 224: ETABS, Planta Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________257 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.15 Cargas Verticales

Tabla 112: Metrado de Cargas Losa Modulo Cafetín.

Tabla 113: Metrado de Cargas Modulo Cafetín.

Figura 225: ETABS, Cargas Verticales Modulo Cafetín.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=17cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.12 72

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.12 53.28

TOTAL 245.28

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_________________________________________________________________________258 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.16 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas), 50% en entre pisos,

más el incremento del 25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado

en la Norma Sismo resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Para el coeficiente de reducción R se está multiplicando el valor por ¾ ya

que la estructura es irregular

Tabla 114: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo

Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________259 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 115: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________260 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 226: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 227: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________261 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.17 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 116: Combinación de Cargas

2.7.18 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________262 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Figura 228: ETABS, Modelo Modulo Cafetín. Para el Análisis.

2.7.19 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.24 99.03 0.00 0.00 99.03 0.00 0.00 0.00 98.11 0.45 0.00 98.11 0.45

2 0.12 0.00 99.90 0.00 99.03 99.90 0.00 96.27 0.00 0.01 96.27 98.11 0.47

3 0.10 0.33 0.01 0.00 99.36 99.91 0.00 0.01 0.00 99.09 96.28 98.12 99.55

4 0.04 0.61 0.00 0.00 99.97 99.91 0.00 0.00 1.72 0.40 96.28 99.84 99.95

5 0.02 0.00 0.09 0.00 99.97 100.00 0.00 3.72 0.00 0.00 100.00 99.84 99.95

6 0.01 0.03 0.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.00 0.16 0.05 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________263 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 117: Modos de Vibración Modulo Cafetín.

2.7.20 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Cafetín. que tanto para la dirección X-X

(Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0049 y para la direccion

Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos son 0.0015, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 118: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Cafetín.

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0324 0.0210 0.0049 0.0040

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0037 -0.0001 0.000784 0.000022 0.02220 -0.00060 0.00470 0.00013

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0036 -0.0002 0.000772 0.000047 0.02160 -0.00120 0.00463 0.00028

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS -0.0001 0.0024 0.000025 0.000519 -0.00060 0.01440 0.00015 0.00311

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0.0001 0.003 0.000027 0.000636 0.00060 0.01800 0.00016 0.00382

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0036 0.0002 0.000768 0.00005 0.02160 0.00120 0.00461 0.00030

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0.0001 0.003 0.000031 0.000638 0.00060 0.01800 0.00019 0.00383

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB1 0 -0.0001 0.000001 0.000025 0.00000 -0.00060 0.00001 0.00015

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_________________________________________________________________________264 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 119: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo Cafetín.

2.7.21 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0122 0.0079 0.0018 0.0015

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0037 -0.0001 0.000784 0.000022 0.00833 -0.00023 0.00176 0.00005

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0036 -0.0002 0.000772 0.000047 0.00810 -0.00045 0.00174 0.00011

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS -0.0001 0.0024 0.000025 0.000519 -0.00023 0.00540 0.00006 0.00117

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0.0001 0.003 0.000027 0.000636 0.00023 0.00675 0.00006 0.00143

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0036 0.0002 0.000768 0.00005 0.00810 0.00045 0.00173 0.00011

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0.0001 0.003 0.000031 0.000638 0.00023 0.00675 0.00007 0.00144

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB1 0 -0.0001 0.000001 0.000025 0.00000 -0.00023 0.00000 0.00006

STORY2 1 COMB2 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

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_________________________________________________________________________265 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.22 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 229: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________266 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 230: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Cafetín.

Figura 231: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________267 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 232: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________268 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 233: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Cafetín.

Figura 234: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Cafetín.

Figura 235: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________269 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.23 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 236: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Cafetín.

Figura 237: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________270 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 238: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Cafetín.

Figura 239: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________271 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 240: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Cafetín.

Figura 241: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________272 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 242: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________273 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.24 Distribución de refuerzos

Figura 243: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Cafetín.

Figura 244: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________274 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 245: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Cafetín.

Figura 246: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________275 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 247: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Cafetín.

Figura 248: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________276 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 249: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Cafetín.

2.7.25 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

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_________________________________________________________________________277 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 120: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Tabla 121: Metrado de Cargas Losa Aligerada

Tabla 122: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

Figura 250: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Cafetín.

Figura 251: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín.

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.83 m

Carga Muerta (WD) 426.60 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 767.24 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 20.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 150.00 Kg/m2Carga Viva 400.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 150.00 60.00

170.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________278 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 252: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín.

Figura 253: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín.

Figura 254: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín.

Figura 255: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Cafetín.

Tabla 123: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 2° nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.87 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 17.00 cm

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________279 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 124: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Tabla 125: Carga muerta Losa Aligerada – 2° nivel

Figura 256: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera segundo nivel, Modulo Cafetín.

Figura 257: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín.

Figura 258: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín.

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 17.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________280 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 259: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín.

Figura 260: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín.

Figura 261: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada segundo nivel, Modulo Cafetín.

2.7.26 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

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_________________________________________________________________________281 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO CAFETÍN:

Tabla 126: Cargas predimensionamiento Zapata 2-A, Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________282 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 127: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Cafetín.

Tabla 128: Cargas predimensionamiento Zapata 1-A, Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________283 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 129: Cargas predimensionamiento Zapata 1-E, Modulo Cafetín.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

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_________________________________________________________________________284 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 130: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

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_________________________________________________________________________285 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________286 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.3 Modelo para el análisis

Figura 262: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________287 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 263: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________288 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 264: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Cafetín.. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________289 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 265: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Cafetín.

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_________________________________________________________________________290 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________291 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “LABORATORIO – BLOQUE I”

2.7.27 Descripción General de la Edificación

Modulo “LABORATORIO – BLOQUE I”.- Este Modulo contempla un área de

86.20m2 (área externa) y 42.10 metros lineales de perímetro, el cual está

constituido por pórticos principales en la dirección transversal, cuyas vigas

principales abarcan luces libres de 6.68m, por su forma se considera la

estructura como Irregular.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular”, en los bordes, con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a

estas, los mismos que absorben los momentos negativos provocados por las

vigas en mención, la estructura cuenta con muros de albañilería en una

direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 266: ETABS, Planta Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________292 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.28 Cargas Verticales

Tabla 131: Metrado de Cargas Losa Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 267: ETABS, Cargas Verticales Modulo Laboratorio – Bloque I.

2.7.29 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________293 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Para el coeficiente de reducción R se está multiplicando el valor por ¾ ya

que la estructura es irregular

Tabla 132: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo

Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________294 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 133: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________295 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 268: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 269: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________296 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.30 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 134: Combinación de Cargas

2.7.31 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________297 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 270: ETABS, Modelo Modulo Laboratorio – Bloque I. para el Análisis.

2.7.32 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 3 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 135: Modos de Vibración Modulo Laboratorio – Bloque I.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.22 99.96 0.00 0.00 99.96 0.00 0.00 0.00 99.42 0.18 0.00 99.42 0.18

2 0.02 0.02 0.00 0.00 99.98 0.00 0.00 0.00 0.22 82.59 0.00 99.64 82.77

3 0.02 0.00 99.82 0.00 99.98 99.82 0.00 99.72 0.00 0.00 99.72 99.64 82.77

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________298 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.33 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Laboratorio – Bloque I. que tanto para la

dirección X-X (Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0045 y

para la direccion Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos

son 0.00001, los cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 136: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Laboratorio

– Bloque I.

Tabla 137: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo Laboratorio – Bloque I.

2.7.34 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0198 0.0042 0.0045 0.0001

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00032 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOXXPOS 0.0031 0.00E+00 0.000752 2.00E-06 0.01860 0.00000 0.00451 0.00001

STORY2 1.00 SISMOXXNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00030 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOXXNEG 0.0031 0.00E+00 0.000753 4.00E-06 0.01860 0.00000 0.00452 0.00002

STORY2 1.00 SISMOYYPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 SISMOYYPOS 0 1.00E-04 0.000002 1.50E-05 0.00012 0.00005 0.00001 0.00009

STORY2 1.00 SISMOYYNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0 1.00E-04 0.000002 2.10E-05 -0.00002 0.00005 0.00001 0.00013

STORY2 1 EQXX 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0031 0.00E+00 0.000752 4.00E-06 0.00001 0.00004 0.00451 0.00002

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0074 0.0016 0.0017 0.0000

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 -0.00031 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0031 0 0.000752 0.000002 -0.00018 0.00005 0.00169 0.00000

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00028 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0031 0 0.000753 0.000004 0.00028 0.00005 0.00169 0.00001

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS 0 0.0001 0.000002 0.000015 0.00028 0.00004 0.00000 0.00003

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 -0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0 0.0001 0.000002 0.000021 0.00027 0.00005 0.00000 0.00005

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 -0.00029 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0031 0 0.000752 0.000004 0.00024 -0.00004 0.00169 0.00001

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 -0.00030 -0.00003 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0 0.0001 0.000002 0.000021 0.00023 -0.00003 0.00000 0.00005

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

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_________________________________________________________________________299 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

2.7.35 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 271: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________300 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 272: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Laboratorio –

Bloque I.

Figura 273: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________301 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 274: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Laboratorio –

Bloque I.

Figura 275: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________302 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 276: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Laboratorio –

Bloque I.

2.7.36 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 277: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________303 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 278: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Laboratorio –

Bloque I.

Figura 279: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________304 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 280: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Laboratorio –

Bloque I.

Figura 281: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________305 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 282: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Laboratorio –

Bloque I.

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_________________________________________________________________________306 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.37 Distribución de refuerzos

Figura 283: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 284: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________307 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 285: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 286: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________308 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 287: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 288: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________309 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.38 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 138: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Tabla 139: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Tabla 140: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 3.83 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 20.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________310 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 289: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 290: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 291: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 292: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 293: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Figura 294: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________311 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.39 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________312 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO LABORATORIO –

BLOQUE I.:

Tabla 141: Cargas predimensionamiento Zapata 1-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Tabla 142: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________313 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 143: Cargas predimensionamiento Zapata 3-B, Modulo Laboratorio – Bloque I.

Tabla 144: Cargas predimensionamiento Zapata 3-C, Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________314 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Tabla 145: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

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_________________________________________________________________________315 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________316 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.3 Modelo para el análisis

Figura 295: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________317 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 296: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________318 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 297: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque I. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________319 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 298: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque I.

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_________________________________________________________________________320 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________321 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.6 DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “LABORATORIO – BLOQUE II”

2.7.40 Descripción General de la Edificación

Modulo “LABORATORIO – BLOQUE II”.- Este Modulo contempla un área

de 114.31m2 (área externa) y 51.00 metros lineales de perímetro, el cual está

constituido por pórticos principales en la dirección transversal, cuyas vigas

principales abarcan luces libres de 5.95m, por su forma se considera la

estructura como Irregular.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular” , con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los

mismos que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en

mención, la estructura cuenta con muros de albañilería en una direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 299: ETABS, Planta Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________322 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.41 Cargas Verticales

Tabla 146: Metrado de Cargas Losa Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 300: ETABS, Cargas Verticales Modulo Laboratorio – Bloque II.

2.7.42 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________323 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Para el coeficiente de reducción R se está multiplicando el valor por ¾ ya

que la estructura es irregular

Tabla 147: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo

Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________324 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 148: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________325 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 301: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 302: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________326 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.43 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 149: Combinación de Cargas

2.7.44 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________327 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 303: ETABS, Modelo Modulo Laboratorio – Bloque II. para el Análisis.

2.7.45 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 3 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 150: Modos de Vibración Modulo Laboratorio – Bloque II.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.15 99.96 0.00 0.00 99.96 0.00 0.00 0.00 99.96 51.55 0.00 99.96 51.55

2 0.03 0.00 100.00 0.00 99.96 100.00 0.00 100.00 0.00 0.00 100.00 99.96 51.55

3 0.02 0.04 0.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.00 0.04 48.45 100.00 100.00 100.00

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________328 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.46 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo SS.HH. que tanto para la dirección X-X

(Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0015 y para la direccion

Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos son 0.0001, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 151: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Laboratorio

– Bloque II.

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0090 0.0006 0.0015 0.0002

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY1 1 SISMOXXPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00032 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOXXNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 SISMOYYPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00030 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOYYNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 EQXX 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 EQYY 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00012 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 COMB1 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB2 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00002 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB3 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB4 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00001 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 COMB5 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00001 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB6 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00012 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB7 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00011 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene ENVE 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 02-ene SISMOXXPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0034 0.0002 0.0006 0.0001

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY1 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 -0.00031 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 -0.00018 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00028 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00028 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0 0 0 0 0.00028 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB1 0 0 0 0 -0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB2 0 0 0 0 0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB3 0 0 0 0 -0.00029 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB4 0 0 0 0 0.00024 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB5 0 0 0 0 -0.00030 -0.00003 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB6 0 0 0 0 0.00023 -0.00003 0.00000 0.00000

STORY1 1 COMB7 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 ENVE 0 0 0 0 0.00028 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 2 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

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_________________________________________________________________________329 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 152: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo Laboratorio – Bloque II.

2.7.47 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

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_________________________________________________________________________330 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.48 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 304: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 305: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje F Modulo Laboratorio –

Bloque II.

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_________________________________________________________________________331 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 306: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje G Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 307: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje H Modulo Laboratorio –

Bloque II.

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_________________________________________________________________________332 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 308: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje I Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 309: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Laboratorio –

Bloque II.

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_________________________________________________________________________333 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 310: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Laboratorio –

Bloque II..

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_________________________________________________________________________334 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.49 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 311: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 312: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje F Modulo Laboratorio –

Bloque II.

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_________________________________________________________________________335 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 313: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje G Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 314: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje H Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Page 336: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________336 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 315: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje I Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Figura 316: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Laboratorio –

Bloque II.

Page 337: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________337 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 317: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Laboratorio –

Bloque II.

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_________________________________________________________________________338 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.50 Distribución de refuerzos

Figura 318: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 319: ETABS, Refuerzos eje F Modulo Laboratorio – Bloque II.

Page 339: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________339 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 320: ETABS, Refuerzos eje G Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 321: ETABS, Refuerzos eje H Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________340 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 322: ETABS, Refuerzos eje I Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 323: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________341 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 324: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Laboratorio – Bloque II.

2.7.51 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 153: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 4.00 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________342 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 154: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Tabla 155: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

Figura 325: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 326: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 327: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 20.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________343 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 328: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 329: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Figura 330: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Laboratorio – Bloque II.

2.7.52 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

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_________________________________________________________________________344 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO LABORATORIO –

BLOQUE II:

Tabla 156: Cargas predimensionamiento Zapata 1-F, Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________345 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 157: Cargas predimensionamiento Zapata 2-G, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Tabla 158: Cargas predimensionamiento Zapata 3-F, Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________346 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 159: Cargas predimensionamiento Zapata 3-H, Modulo Laboratorio – Bloque II.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

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_________________________________________________________________________347 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 160: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

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_________________________________________________________________________348 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________349 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.3 Modelo para el análisis

Figura 331: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________350 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 332: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________351 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 333: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Laboratorio – Bloque II. (kg/cm2).

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_________________________________________________________________________352 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 334: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Laboratorio – Bloque II.

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_________________________________________________________________________353 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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_________________________________________________________________________354 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “TALLER”

2.7.53 Descripción General de la Edificación

Modulo “TALLER”.- Este Modulo contempla un área de 339.76m2 (área

externa) y 78.60 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por

pórticos principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan

luces libres de 7.08m, por su forma se considera la estructura como Irregular.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular” , con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los

mismos que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en

mención, la estructura cuenta con muros de albañilería en una direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

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_________________________________________________________________________355 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 335: ETABS, Planta Modulo Taller.

2.7.54 Cargas Verticales

Tabla 161: Metrado de Cargas Losa Modulo Taller.

Figura 336: ETABS, Cargas Verticales Modulo Taller.

2.7.55 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________356 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas) más el incremento del

25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado en la Norma Sismo

resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Para el coeficiente de reducción R se está multiplicando el valor por ¾ ya

que la estructura es irregular

Tabla 162: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo

Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________357 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 163: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________358 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 337: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 338: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________359 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.56 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 164: Combinación de Cargas

2.7.57 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________360 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Figura 339: ETABS, Modelo Modulo Taller. Para el Análisis.

2.7.58 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 3 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 165: Modos de Vibración Modulo Taller.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.25 99.33 0.00 0.00 99.33 0.00 0.00 0.00 99.42 9.72 0.00 99.42 9.72

2 0.06 0.64 0.00 0.00 99.97 0.00 0.00 0.00 0.54 85.95 0.00 99.96 95.68

3 0.06 0.00 95.70 0.00 99.97 95.70 0.00 96.03 0.00 0.00 96.03 99.96 95.68

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

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_________________________________________________________________________361 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.59 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Taller. que tanto para la dirección X-X

(Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0044 y para la direccion

Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos son 0.0003, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 166: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Taller.

Tabla 167: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo Taller.

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0258 0.0042 0.0044 0.0008

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00032 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOXXPOS 0.0042 -2.00E-04 0.000738 4.10E-05 0.02520 -0.00120 0.00443 0.00025

STORY2 1.00 SISMOXXNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00030 -0.00002 0.00000 0.00000

STORY1 01-ene SISMOXXNEG 0.0042 -2.00E-04 0.000739 4.20E-05 0.02520 -0.00120 0.00443 0.00025

STORY2 1.00 SISMOYYPOS 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1.00 SISMOYYPOS 0 6.00E-04 0.000008 1.05E-04 0.00012 0.00005 0.00005 0.00063

STORY2 1.00 SISMOYYNEG 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00000 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0 7.00E-04 0.000008 1.26E-04 -0.00002 0.00005 0.00005 0.00076

STORY2 1 EQXX 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0042 3.00E-04 0.000739 4.60E-05 0.00001 0.00004 0.00443 0.00028

STORY2 1.00 EQYY 0 0.00E+00 0 0.00E+00 0.00004 0.00001 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0.0001 7.00E-04 0.000011 1.28E-04 0.00012 0.00005 0.00007 0.00077

STORY2 1 COMB1 0 0.00E+00 0 0.00E+00 -0.00011 -0.00004 0.00000 0.00000

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0097 0.0016 0.0017 0.0003

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY RY RZ Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 1 SISMOXXPOS 0 0 0 0 -0.00031 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXPOS 0.0042 -0.0002 0.000738 0.000041 -0.00018 0.00005 0.00166 0.00009

STORY2 1 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00028 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOXXNEG 0.0042 -0.0002 0.000739 0.000042 0.00028 0.00005 0.00166 0.00009

STORY2 1 SISMOYYPOS 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYPOS 0 0.0006 0.000008 0.000105 0.00028 0.00004 0.00002 0.00024

STORY2 1 SISMOYYNEG 0 0 0 0 -0.00027 0.00005 0.00000 0.00000

STORY1 1 SISMOYYNEG 0 0.0007 0.000008 0.000126 0.00027 0.00005 0.00002 0.00028

STORY2 1 EQXX 0 0 0 0 -0.00029 -0.00004 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQXX 0.0042 0.0003 0.000739 0.000046 0.00024 -0.00004 0.00166 0.00010

STORY2 1 EQYY 0 0 0 0 -0.00030 -0.00003 0.00000 0.00000

STORY1 1 EQYY 0.0001 0.0007 0.000011 0.000128 0.00023 -0.00003 0.00002 0.00029

STORY2 1 COMB1 0 0 0 0 -0.00026 0.00004 0.00000 0.00000

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_________________________________________________________________________362 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.60 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

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_________________________________________________________________________363 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.61 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 340: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Taller.

Figura 341: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________364 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 342: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Taller.

Figura 343: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________365 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 344: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Taller.

Figura 345: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje E Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________366 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 346: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje G Modulo Taller.

Figura 347: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________367 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 348: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Taller.

Figura 349: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________368 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.62 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 350: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Taller.

Figura 351: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________369 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 352: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Taller.

Figura 353: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________370 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 354: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje E Modulo Taller.

Figura 355: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje F Modulo Taller.

Page 371: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________371 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 356: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje G Modulo Taller.

Figura 357: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________372 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 358: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Taller.

Figura 359: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Taller.

Page 373: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________373 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.63 Distribución de refuerzos

Figura 360: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Taller.

Figura 361: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________374 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 362: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Taller.

Figura 363: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Taller.

Page 375: Memoria de Cálculo Estructural SAN ROQUE.pdf

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_________________________________________________________________________375 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 364: ETABS, Refuerzos eje E Modulo Taller.

Figura 365: ETABS, Refuerzos eje F Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________376 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 366: ETABS, Refuerzos eje G Modulo Taller.

Figura 367: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________377 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 368: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Taller.

Figura 369: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________378 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.64 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

Tabla 168: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Tabla 169: Metrado de Cargas Losa Aligerada - Inclinada

Descripción Valores Unidades

Resistencia del concreto 210.00 Kg/cm2

Resistencia a Fluencia del Acero 4,200.00 Kg/cm2

Longitud de la Vigueta max 6.00 m

Carga Muerta (WD) 345.00 Kg/m2

Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m2

Carga Ultima (Wu) 653.00 Kg/mPeralte Losa Mínimo (h) 20.00 cm

Referencia: Fuente Propia

Datos de Carga Valores Unidades

Espesor de la Losa (t1) 5.00 cm

Espesor de la Vigueta (t2) 20.00 cm

Tabiqueria 0.00 Kg/m2

Carga Cobertura 100.00 Kg/m2Carga Viva 100.00 Kg/m2

Referencia: Fuente Propia

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_________________________________________________________________________379 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 170: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

Figura 370: SAP2000, Carga Muerta Losa Aligera primer nivel, Modulo Taller.

Figura 371: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller.

Figura 372: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller.

Figura 373: SAP2000, Carga Viva Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller.

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3) Peso(Kg/Vigueta/m)

Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00

Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.15 2,400.00 36.00

Peso del Ladrillo 1.00 0.30 0.15 592.00 26.64

Peso de tabiqueria - - - 0.00

Peso Piso + Cielorraso 1.00 0.40 100.00 40.00

150.64PESO PROPIO TOTAL

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_________________________________________________________________________380 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 374: SAP2000, Momento Flector Envolvente (ton-m) Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller.

Figura 375: SAP2000, Distribución de refuerzos (cm2), Losa Aligerada primer nivel, Modulo Taller.

2.7.65 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento correspondiente.

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_________________________________________________________________________381 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO ZAPATAS MODULO TALLER:

Tabla 171: Cargas predimensionamiento Zapata 2-B, Modulo Taller.

Tabla 172: Cargas predimensionamiento Zapata 2-E, Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________382 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 173: Cargas predimensionamiento Zapata 3-B, Modulo Taller.

Tabla 174: Cargas predimensionamiento Zapata 4-C, Modulo Taller.

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_________________________________________________________________________383 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

Tabla 175: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

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_________________________________________________________________________384 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

dbfØV CC 0

'85.0

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

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_________________________________________________________________________385 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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““Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución Educativa San Roque Del Distrito de Castrovirreyna, Provincia De

Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________386 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.3 Modelo para el análisis

Figura 376: SAFE, Dimensiones de zapatas, Modulo Taller.

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________387 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.4 Verificación por punzonamiento

Figura 377: SAFE, Verificación por punzonamiento de Zapatas Modulo Taller.

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________388 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.5 Verificación de esfuerzos

Figura 378: SAFE, Presiones en el suelo de las zapatas, Modulo Taller. (kg/cm2).

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Castrovirreyna - Huancavelica”

_________________________________________________________________________389 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.6 Diseño de Zapatas

Figura 379: SAFE, Cálculo de Refuerzo en Zapatas Modulo Taller.

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““Mejoramiento De La Calidad De Servicio Educativo De Nivel Secundario En La Institución

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Huancavelica”

_________________________________________________________________________390 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

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Huancavelica”

_________________________________________________________________________391 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL MODULO “GIMNASIO”

2.7.1 Descripción General de la Edificación

Modulo “GIMNASIO”.- Este Modulo contempla un área de 1379.64m2 (área

externa) y 158.33 metros lineales de perímetro, el cual está constituido por

pórticos principales en la dirección transversal, cuyas vigas principales abarcan

luces libres de 4.6m.

Las vigas principales son soportadas por las columnas de sección

“Rectangular” , con la finalidad de dar estabilidad y seguridad a estas, los

mismos que absorben los momentos negativos provocados por las vigas en

mención, la estructura cuenta con muros de albañilería en ambas direcciones.

El sentido longitudinal cumple la función de amarre, consideradas como ejes

secundarias por el mismo hecho de paralelismo de las viguetas – losa aligerada.

Las cargas que se transmiten son paralelas a este sentido conforme se muestran

en los planos adjuntos. El techo o cobertura propuesta es Losa Aligerada

compuesto de viguetas y ladrillos, siendo una losa totalmente rígida y estable.

Los niveles de fundación son constantes y uniformes, evitándose de esta forma

asentamiento diferenciales y sobreesfuerzos generados en la superestructura.

Figura 380: ETABS, Planta Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________392 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.2 Cargas Verticales

Tabla 176: Metrado de Cargas Losa Modulo Taller.

Figura 381: ETABS, Cargas Verticales Modulo Gimnasio.

2.7.3 Diseño Sísmico

El análisis dinámico, corresponde al módulo propuesto se está

considerando diafragma rígido en la planta del primer nivel, también se le

considera diafragma rígido a la losa inclinada, para con ello poder verificar

los desplazamientos por centro de masa de la cobertura inclinada del

Metrado de Cargas Losa Aligerada e=20cm con Ladrillo de Arcilla.

Eje Descripción Material Peso (kg/m3) Largo Ancho Alto Peso/m2

Recubrimiento Concreto 2400.0000 1 1 0.05 120

Viguetas Concreto 2400.0000 1 0.25 0.15 90

Ladrillo Ladrillo 15 592.0000 1 0.75 0.15 66.6

TOTAL 276.6

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_________________________________________________________________________393 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

módulo, aunque no es adecuado asignar diafragma rígido a las coberturas

inclinadas ya que fuerza a que los puntos a desnivel tengan el mismo

desplazamiento.

La masa de la estructura es determinada considerando el 100 % de las

cargas permanentes (peso muerto y cargas externas), 50% para entrepisos,

más el incremento del 25 % de la carga viva de la azotea según lo estipulado

en la Norma Sismo resistente E.030.

Se verifica el desplazamiento lateral de cada punto además del piso de la

edificación teniendo en cuenta los límites establecidos según el tipo y

material de la edificación del RNE.

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realiza por superposición

espectral, generándose el espectro de diseño según el factor de zona,

categoría de edificación, tipo de suelo y sistema estructural.

Para la determinación del espectro de respuesta se usan los siguientes

parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma

vigente de Diseño Sismorresistente E.030

Tabla 177: Datos para la Construcción del Espectro de Seudo

Aceleraciones

Descripción Simbolo Tipo ValorFactor de zona Z Zona 3 0.4Categoria de la edificación U A 1.5Tipo de Suelo Simbolo Perfi Tipo S3 1.4Período Fundamental Tp 0.9Sistema Estructural (Longitudinal) R C° Pórticos 8Sistema Estructural (Transversal) R Albañileria Armada o Confinada 3

5.2 ; 5.2

C

T

TC P g

R

SCUZSa

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_________________________________________________________________________394 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 178: Periodo - Aceleraciones

N° T C Sa/g (Porticos) Sa/g (Albañileria)1 0.00 2.50 0.2625 0.70002 0.02 2.50 0.2625 0.70003 0.04 2.50 0.2625 0.70004 0.06 2.50 0.2625 0.70005 0.08 2.50 0.2625 0.70006 0.10 2.50 0.2625 0.70007 0.12 2.50 0.2625 0.70008 0.14 2.50 0.2625 0.70009 0.16 2.50 0.2625 0.700010 0.18 2.50 0.2625 0.700011 0.20 2.50 0.2625 0.700012 0.25 2.50 0.2625 0.700013 0.30 2.50 0.2625 0.700014 0.35 2.50 0.2625 0.700015 0.40 2.50 0.2625 0.700016 0.45 2.50 0.2625 0.700017 0.50 2.50 0.2625 0.700018 0.55 2.50 0.2625 0.700019 0.60 2.50 0.2625 0.700020 0.65 2.50 0.2625 0.700021 0.70 2.50 0.2625 0.700022 0.75 2.50 0.2625 0.700023 0.80 2.50 0.2625 0.700024 0.85 2.50 0.2625 0.700025 0.90 2.50 0.2625 0.700026 0.95 2.37 0.2487 0.663227 1.00 2.25 0.2363 0.630028 1.10 2.05 0.2148 0.572729 1.20 1.88 0.1969 0.525030 1.30 1.73 0.1817 0.484631 1.40 1.61 0.1688 0.450032 1.50 1.50 0.1575 0.420033 1.60 1.41 0.1477 0.393834 1.70 1.32 0.1390 0.370635 1.80 1.25 0.1313 0.3500

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_________________________________________________________________________395 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 382: Espectro Sistema de Pórticos Concreto Armado

Figura 383: Espectro Sistema de Albañilería Confinada

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_________________________________________________________________________396 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el

primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática

y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC).

2.7.4 Combinación de Cargas

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se

basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma

Técnica de Edificación E-060 "Concreto Armado". Los factores de carga se

indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de

la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE

denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea,

Sx y Sy efectos de sismo.

Tabla 179: Combinación de Cargas

Combinación DEAD CM LIVE LIVE UP Sx Sy

1 1.4 1.4 1.7 1.7 0 0

2 1.25 1.25 1.25 1.25 ±1.00 0

3 1.25 1.25 1.25 1.25 0 ±1.00

4 1.25 1.25 0 0 ±1.00 0

5 1.25 1.25 0 0 0 ±1.00

6 0.9 0.9 0 0 ±1.00 0

7 0.9 0.9 0 0 0 ±1.00

RD 75.0ii 1

H

m

i

i

m

i

i rrr1

2

1

75.025.0

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_________________________________________________________________________397 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.5 Modelo para el Análisis

El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una

estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el

programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos,

en los que los nudos no siempre coinciden.

Figura 384: ETABS, Modelo Modulo Gimnasio. Para el Análisis.

2.7.6 Modos de vibración

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y

frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para

el modelo se usaron 6 modos.

De la tabla se observa que en los siete primeros modos de vibración

obedecen a una concentración de participación modal traslacional en la

dirección X. Además se observa que la participación de masa supera el

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_________________________________________________________________________398 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

90% estando estas dentro de lo que la norma exige. Ademas los valores

de los primeros modos de vibracion de la estructura son menores a las del

suelo, por lo cual no abra efectos de resonancia.

Tabla 180: Modos de Vibración Modulo Gimnasio.

2.7.7 Verificación de Desplazamientos

Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece

que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de

entrepiso será de 0.007 y para albañileria la maxima distorsion de

entrepiso sera de 0.005. En la tabla de máximos desplazamientos

observamos para el Modulo Gimnasio. que tanto para la dirección X-X

(Albañileria confinada) los valores máximos son 0.0012 y para la direccion

Y-Y (porticos de concreto armado) los valores maximos son 0.0006, los

cuales son valores menores a los que la norma exige.

Tabla 181: Desplazamiento X-X Sistema de Pórticos por punto módulo Gimnasio.

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ

1 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

2 0.07 0.01 0.04 0.00 0.01 0.04 0.00 0.27 0.00 0.15 0.27 0.00 0.15

3 0.06 0.62 0.00 0.00 0.62 0.05 0.00 0.02 0.64 0.00 0.29 0.64 0.15

4 0.05 0.03 0.18 0.00 0.66 0.23 0.00 0.44 0.03 0.15 0.73 0.68 0.30

5 0.03 0.10 0.50 0.00 0.75 0.72 0.00 0.02 0.02 0.05 0.74 0.70 0.35

6 0.03 0.24 0.17 0.00 0.99 0.89 0.00 0.00 0.25 0.00 0.75 0.95 0.35

% PARTICIPACION DE MASAS TRASLACIONAL % PARTICIPACION DE MASAS ROTACIONAL

7-Concreto Armado, Porticos 8 R= 8

1-Regular 1

1-Concreto 0.007 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0240 0.2232 0.0012 0.0015

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 9 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOXXPOS 0.0004 0 0.000098 0 0.00240 0.00000 0.00059 0.00000

STORY2 9.00 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9.00 SISMOXXNEG 0.0004 0 0.000104 0 0.00240 0.00000 0.00062 0.00000

STORY2 9 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOYYPOS 0.0004 0.0003 0.000091 0.000075 0.00240 0.00180 0.00055 0.00045

STORY2 9 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOYYNEG 0.0003 0.0003 0.000074 0.000073 0.00180 0.00180 0.00044 0.00044

STORY2 9.00 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9.00 EQXX 0.0004 0 0.000081 0 0.00240 0.00000 0.00049 0.00000

STORY2 9.00 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9.00 EQYY 0.0004 0.0003 0.000093 0.000066 0.00240 0.00180 0.00056 0.00040

STORY2 9 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9.00 COMB1 0 0 0.000007 0 0.00000 0.00000 0.00004 0.00000

STORY2 9 COMB2 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 COMB2 0.0004 0 0.000087 0 0.00240 0.00000 0.00052 0.00000

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_________________________________________________________________________399 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 182: Desplazamiento Y-Y Sistema Albañileria Confinaday Pórticos por

puntos módulo Gimnasio.

2.7.8 Fuerzas Globales

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis

sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones

consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no

podrá ser menor que el 80 % del valor calculado con las fórmulas estáticas,

tratándose de estructuras regulares. Si fuera necesario incrementar el

cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar

proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

4-Albañileria Armada o Confinada 3 R= 3

1-Regular 1

3-Albañileria 0.005 OK!! OK!!!

TABLA POINT DRIFTS MAX.= 0.0090 0.0837 0.0005 0.0006

Story Point Load DispX DispY DriftX DriftY UX por 0.75 UY por 0.75 Drift X por 0.75 Drift Y por 0.75

STORY2 9 SISMOXXPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOXXPOS 0.0004 0 0.000098 0 0.00090 0.00000 0.00022 0.00000

STORY2 9 SISMOXXNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOXXNEG 0.0004 0 0.000104 0 0.00090 0.00000 0.00023 0.00000

STORY2 9 SISMOYYPOS 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOYYPOS 0.0004 0.0003 0.000091 0.000075 0.00090 0.00068 0.00020 0.00017

STORY2 9 SISMOYYNEG 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 SISMOYYNEG 0.0003 0.0003 0.000074 0.000073 0.00068 0.00068 0.00017 0.00016

STORY2 9 EQXX 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 EQXX 0.0004 0 0.000081 0 0.00090 0.00000 0.00018 0.00000

STORY2 9 EQYY 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

STORY1 9 EQYY 0.0004 0.0003 0.000093 0.000066 0.00090 0.00068 0.00021 0.00015

STORY2 9 COMB1 0 0 0 0 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

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_________________________________________________________________________400 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.9 Diagrama de Momentos Flectores (ton-m)

Figura 385: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje A Modulo Gimnasio.

Figura 386: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje B Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________401 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 387: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje C Modulo Gimnasio.

Figura 388: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje D Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________402 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 389: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 1 Modulo Gimnasio.

Figura 390: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 2 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________403 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 391: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 3 Modulo Gimnasio.

Figura 392: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 4 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________404 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 393: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 5 Modulo Gimnasio.

Figura 394: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 6 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________405 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 395: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 7 Modulo Gimnasio.

Figura 396: ETABS, Diagrama de Momentos Flectores eje 8 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________406 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.10 Diagrama de Fuerzas Cortantes (ton)

Figura 397: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje A Modulo Modulo

Gimnasio.

Figura 398: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje B Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________407 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 399: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje C Modulo Gimnasio.

Figura 400: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje D Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________408 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 401: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 1 Modulo Gimnasio.

Figura 402: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 2 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________409 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 403: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 3 Modulo Gimnasio.

Figura 404: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 4 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________410 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 405: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 5 Modulo Gimnasio.

Figura 406: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 6 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________411 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 407: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 7 Modulo Gimnasio.

Figura 408: ETABS, Diagrama de Fuerzas Cortantes eje 8 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________412 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.11 Distribución de refuerzos

Figura 409: ETABS, Refuerzos eje A Modulo Gimnasio.

Figura 410: ETABS, Refuerzos eje B Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________413 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 411: ETABS, Refuerzos eje C Modulo Gimnasio.

Figura 412: ETABS, Refuerzos eje D Modulo Gimnasio.

Figura 413: ETABS, Refuerzos eje 1 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________414 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 414: ETABS, Refuerzos eje 2 Modulo Gimnasio.

Figura 415: ETABS, Refuerzos eje 3 Modulo Gimnasio.

Figura 416: ETABS, Refuerzos eje 4 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________415 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 417: ETABS, Refuerzos eje 5Modulo Gimnasio.

Figura 418: ETABS, Refuerzos eje 6 Modulo Gimnasio.

Figura 419: ETABS, Refuerzos eje 7 Modulo Gimnasio.

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_________________________________________________________________________416 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Figura 420: ETABS, Refuerzos eje 8 Modulo Gimnasio.

2.7.12 Diseño de Losas Aligeradas

Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados

para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones

contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado

Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y

Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas

en la norma ACI 318 - 08 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la

sección 11 Corte y Torsión

El presente proyecto contempla losas aligeradas en una dirección,

compuesta por viguetas de 10 centímetros y losa de espesor 5 centímetros.

El material entre viguetas se considera Ladrillo pandereta de arcilla tal

como se indican en los planos correspondientes.

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_________________________________________________________________________417 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 183: Pre-dimensionamiento general Losa Aligerada – 1° nivel

Tabla 184: Carga muerta Losa Aligerada – 1° nivel

2.7.13 Diseño de Cimentaciones

2.7.13.1 Introducción

Considerando que el diseño de las cimentaciones se realiza para

absorber esfuerzo de corte y flexión así como algunas verificaciones

como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de

esfuerzos, etc. El diseño considera las expresiones indicadas en la

Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su

sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así

mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el

diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 08 en su

sección 21.8 Cimentaciones.

Para el análisis de cimentaciones se emplea el programa SAFE,

exportando las cargas directamente desde el programa de análisis y

diseño de Edificaciones ETABS, empleando el Método de los

Elementos Finitos, con modelamiento en los apoyos tipo resorte según

el módulo de balasto del terreno.

Descripción Valores UnidadesResistencia del Concreto 210 Kg/cm2Peso Especifico del Concreo 2400 Kg/cm3Longitud de la Vigueta max. 4.14 mPeralte Losa Minimo (h) 20 cm

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E. (Kg/m3)Peso(kg/Vigueta/m)

Peso de La losa 1.0000 0.4000 0.05 2400 48.00

Peso de la Vigueta 1.0000 0.1000 0.15 2400 36.00

Peso del Ladrillo 1.0000 0.3000 0.15 592 26.64

Peso de Tabiqueria - - - - 0.00

Peso Piso + Cieloraso 1.0000 0.4000 150 60.00

PESO PROPIO TOTAL 170.64

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_________________________________________________________________________418 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.7.13.2 Pre-dimensionamiento

Del análisis de la superestructura se obtienen las reacciones en todos

los apoyos, siendo estos valores los datos necesarios para la asignación

de las dimensiones de las cimentaciones, teniendo como primera etapa

el pre-dimensionamiento, para el caso de este módulo se plantea una

platea en todo el perímetro de la infraestructura.

Verificación de esfuerzos

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible para

zapatas rectangulares mínimo de 2.34 kg/cm², que equivale a 4.70

kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la

cimentación.

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el

reglamento que exige, se crea una combinación de SERVICIO con el

fin de comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura

según las dimensiones geométricas de las zapatas asignadas.

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_________________________________________________________________________419 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Tabla 185: Esfuerzo admisible versus módulo de balasto

Verificación Por punzonamiento

El procedimiento que lleva el programa SAFE para los cálculos al corte

por punzonamiento son bastante rigurosos y usa las fórmulas

siguientes.

Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler Esf Adm Winkler

(Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3) (Kg/Cm2) (Kg/Cm3)

0.25 0.65 1.55 3.19 2.85 5.700.30 0.78 1.60 3.28 2.90 5.800.35 0.91 1.65 3.37 2.95 5.900.40 1.04 1.70 3.46 3.00 6.000.45 1.17 1.75 3.55 3.05 6.100.50 1.30 1.80 3.64 3.10 6.200.55 1.39 1.85 3.73 3.15 6.300.60 1.48 1.90 3.82 3.20 6.400.65 1.57 1.95 3.91 3.25 6.500.70 1.66 2.00 4.00 3.30 6.600.75 1.75 2.05 4.10 3.35 6.700.80 1.84 2.10 4.20 3.40 6.800.85 1.93 2.15 4.30 3.45 6.900.90 2.02 2.20 4.40 3.50 7.000.95 2.11 2.25 4.50 3.55 7.101.00 2.20 2.30 4.60 3.60 7.201.05 2.29 2.35 4.70 3.65 7.301.10 2.38 2.40 4.80 3.70 7.401.15 2.47 2.45 4.90 3.75 7.501.20 2.56 2.50 5.00 3.80 7.601.25 2.65 2.55 5.10 3.85 7.701.30 2.74 2.60 5.20 3.90 7.801.35 2.83 2.65 5.30 3.95 7.901.40 2.92 2.70 5.40 4.00 8.001.45 3.01 2.75 5.501.50 3.10 2.80 5.60

L

e

LS

Pq

611

L

e

LS

Pq

612

24321

22dC

qqLS

qqFV XX

U

dbfb

dØV CC

0

'

0

[email protected]

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_________________________________________________________________________420 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

cap

máx

C

u

V

V

Øv

vRatioShear

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'4

2

cf

cfb

d

cf

mínvo

sc

Ratio: Expresa la relación

entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la

capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres

últimas ecuaciones presentadas anteriormente; cabe mencionar que, el

programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área

y las ecuaciones en el sistema Inglés son:

Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el

perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación

de la sección crítica.

dbfbc

ØV CC

0

'2153.085.0 dbfØV CC 0

'85.0

. 20

. 30

. 40

EsquinerasColumnasPara

LateralesColumnasPara

InterioresColumnasPara

s

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_________________________________________________________________________421 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2. CONCLUSIONES

Los cálculos estructuras se llevan a cabo bajo los programas del grupo CSI validados

en aplicaciones reales y hojas de cálculo

Los resultados finales del análisis estructural se manifiestan en los distintos planos

que contiene el presente proyecto.

Para el diseño de Concreto Armado, se toma en cuenta el Reglamento Nacional de

Edificaciones vigente y el Código ACI 318 – 08.

Las consideraciones sísmicas, se toman en cuenta según los factores y características

de la zona del proyecto.

El análisis de cimentación se realizó conforme se adjunta el estudio de suelos y las

recomendaciones del especialista.

Las especificaciones técnicas se tomarán en cuenta durante la ejecución del proyecto.

Los cálculos estructurales se realizaron en programas del grupo CSI y hojas de

cálculo de Microsoft Office.

Para el diseño de Estructuras de Concreto y Cimentación, se recurrió a lo normado

en NTP.060 y NTP.050 respectivamente.