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Memoria de Clculo Mejoramiento del Servicio de la Sub Gerencia de Transporte Publico y Transito de la MPT-Tacna

1.- Descripcin del Proyecto.- La presente memoria de clculo corresponde al diseo de las estructuras portantes de la edificacin del Modulo I del Proyecto

La memoria de clculo ha sido desarrollada en hojas de clculo Excel adjuntas donde se ha considerado: 1 Metrado de Cargas 2 Anlisis Estructural Programa SAP2000 3 Diseo del Elementos y Verificaciones

Los datos asumidos estn indicados en las hojas de clculo, y corresponden a la geometra de la Arquitectura, as como las caractersticas de la Zona y en conformidad con la Reglamentacin de diseo Vigente.

2.- Estructuracin.- El ambiente esta conformado por un nivel, con un total de 3.60 m de altura. Para la Estructuracin se est considerando a la edificacin como un sistema A porticado en ambos sentidos. Se ha considerado un diafragma rgido a nivel de entrepiso para el clculo de los desplazamientos. El Diseo se ha analizado considerando 1 piso. El diseo y detallado se realiz en concordancia con el proyecto Arquitectnico.

MODELO ESTRUCTURAL

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3.- Resumen de los Parmetros Ssmicos.- Se han considerado los siguientes Parmetro Ssmicos

Sa Aceleracin Espectral g

RZUSCSa =

Z Factor de Zona Z= 0.4 (Zona 3) U Factor de Categora de

Edificacin U=1.3 (Categora B, Edificaciones

Importantes) S Parmetro de Suelo S= 1.2 (Suelo tipo S2)

Tp= 0.6 seg C Factor de Amplificacin

Ssmica )(5.2 TTpC =

R Coeficiente de Reduccin Sistema Aporticado R =8

g Aceleracin de la gravedad 981cm/seg2

Del estudio de Suelos, se determin los parmetros S y Tp.

A partir de estos valores se determin el espectro inelstico de pseudos aceleraciones, los cuales permitirn realizar el anlisis ssmico de la edificacin.

ESPECTRO SISMICO

4.- Normas y Cdigos.- Para el anlisis y diseo se utilizaron los siguientes cdigos y normas:

Norma Peruana E-020 Cargas Norma Peruana E-030 Diseo sismo Resistente Normas del American Concrete Institute ACI 318-99 Norma Peruana E-070 - Albailera Norma Peruana E-060 Concreto Armado y Comentarios Reglamento Nacional de Construcciones

5.- Cargas de Diseo.- Se ha considerado los pesos propios y la carga viva segn reglamento (Norma E-020).

Peso Unitario del Concreto 2400Kg/m3 Sobrecarga por m2

Techo 300kg/m2

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6.- Anlisis y Diseo.- El anlisis estructural se efectu por mtodos elsticos, los mismos que consideraron el comportamiento de los materiales que conforman las diversas estructuras y sus capacidades para tomar cargas de gravedad y fuerzas ssmicas.

Para el anlisis Ssmico se utilizo un programa de computadora que resuelve la estructura tridimensionalmente SAP2000, modelando la estructura matricialmente. Se adjuntan hojas con los resultados del anlisis estructural.

El diseo en concreto armado se realiz en concordancia a las normas tcnicas correspondientes, utilizando hojas de calculo Excel las cuales se adjuntan a la presente memoria.

7.- Resultados.

7.1 Periodos de Vibracin

Se definieron 6 modos de vibracin. El primer modo es en la direccin X-X (ejes alfabticos), donde se obtuvo un periodo de 0.149 seg. El segundo modo de vibracin se presenta en la direccin Y-Y (ejes numricos) el cual tiene un periodo de 0.104 seg. El tercer modo de vibracin se presenta en la direccin Z-Z (eje torsional), con un periodo de 0.087 seg. En el tercer modo tiene un total de participacin de masa efectiva del 95%.

MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA

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7.2 Desplazamientos Mximos Esperados

El mximo desplazamiento segn la NTE E-030 se obtiene multiplicando el valor calculado por el 75% del factor de Reduccin R. En las siguientes figuras se puede observar los desplazamientos calculados por el programa en centmetros, ante la fuerza ssmica de diseo. Los valores 1,2 y 3 del programa, corresponden a las direcciones X-X, Y-Y y Z-Z respectivamente.

DESPLAZAMIENTO DE MOMENTOS

RESTRICCIONES DE ELEMENTOS FRAMES

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FUERZA CORTANTES

DESPLAZAMIENTO DE MOMENTOS MAXIMOS

Carga DesignType SelfWtMult AutoLoad

DEAD DEAD 1.000000 CM DEAD 0.000000 CV LIVE 0.000000

TABLA DE CARGAS

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DIAGRAMA DE ELEMENTOS EN SU DEFLEXION MAXIMA

DESPLAZAMIENTOS ABSOLUTOS

Desplazamiento del Centro de Masa

Desplazamiento de Extremo ms critico

En la presente tabla se resumen los desplazamientos mximos totales y relativos en cada nivel, calculados segn la norma vigente. Los valores listados con el encabezamiento Direccin X se

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refieren a los componentes de desplazamiento segn X-X cuando el sismo acta en esa direccin. Anlogamente, los valores con el encabezamiento Direccin Y-Y, se refieren a las componentes de desplazamiento Y-Y producidas por la accin ssmica en esa direccin.

DESPLAZAMIENTOS CENTRO DE MASA

PORTICO

DESPLAZAMIENTO DE PISO

DESPLAZAMIENTO RELATIVO

DISTORSION

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

1 PISO .08x.75x8= 0.48cm

.16x.75x8= 0.96cm

0.48 0.96 0.0017 0.0034

DESPLAZAMIENTOS EXTREMO CRITICO

PORTICO

DESPLAZAMIENTO DE PISO

DESPLAZAMIENTO RELATIVO

DISTORSION

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

DIRECC. X-X

DIRECC. Y-Y

1 PISO .11x.75x8= 0.66cm

.17x.75x8 = 1.02cm

0.66 1.02 0.0024 0.0036

El desplazamiento mximo permitido por la norma en este caso es de 0.7% de la altura. (Sistema Aporticado) En las dos ultimas columnas puede observarse las distorsiones en la direccin X-X e Y-Y, se tiene un valor mximo de 0.34% y 0.42% respectivamente. En conclusin, la estructura tiene rigidez suficiente para cumplir los requisitos de la norma E-030. En cuanto a la regularidad de la estructura, no es necesario verificar la irregularidad por desplazamiento de extremos, dado que las distorsiones promedio (del centro de masa) de cada entrepiso no superan el 50% (50 % Dist. mx. En X =0.0035). Por tanto la Estructura puede considerarse Regular.

7.3 Cortante en la base. Del Anlisis dinmico se obtiene cortantes en la base iguales a 81 Ton en la direccin X-X y 82 en la direccin Y-Y.

Si comparamos estos valores con la fuerza cortante en la base del anlisis esttico, entonces no es necesario escalar a estos resultados, ya que se cumple con lo mnimo indicado por la NTE E-030.

Fuerza cortante en la base:

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V= ZUSCP/R V 0.4x1.3x1.2x2.5/8 x (258x0.9+258x0.9+46x0.7) Ton = 96 Ton 80% V = 77 Ton < 81 Ton (Anlisis Dinmico) Correcto

7.4 Diseo de los elementos estructurales. Para el Diseo de los elementos estructurales se toma los valores del anlisis estructural y se disea de acuerdo a las normas de Concreto Armado E-060 y Sismo Resistente E-030.

8.- Caractersticas mecnicas de los elementos.- Todos los elementos se han considerado homogneos tanto en su forma como en su calidad. Resistencia a compresin del concreto fc= 210 Kg/cm2 Resistencia a la fluencia del Acero fy= 4200 Kg/cm2 Modulo de elasticidad del Concreto Ec= 200,000 Kg/cm2 Modulo de elasticidad del Acero Es = 2000,000 Kg/cm2

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