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Memoria de calculo del ambiente biblioteca del PRITTE 35001
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Memoria de Cálculo Estructural
Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
PROYECTO: "MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL ACCESO A
LA EDUCACION BASICA ESPECIAL - CEBE N° 35001 Y
PROGRAMA DE INTERVENCION TEMPRANA - PRITE N° 1 DEL
DISTRITO DE HUANCAVELICA PROVINCIA DEL DEPARTAMENTO
DE HUANCAVELICA"
DEPARTAMENTO : HUANCAVELICA
PROVINCIA : HUANCAVELICA
DISTRITO : HUANCAVELICA
PLATAFORMA 01 BLOQUE III: “BIBLIOTECA – CENTRO DE COMPUTO”
Memoria de Cálculo Estructural
Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
CAPITULO 1
MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS
1.1. DATOS GENERALES DE LA OBRA
1.1.1. DESCRIPCIÓN:
La presente Memoria corresponde al análisis sísmico y calculo estructural
del Módulo 01 – “Biblioteca – Centro de Computo” del Proyecto:
"Mejoramiento y ampliación del acceso a la educación básica
especial - CEBE N° 35001 y programa de intervención temprana -
PRITE N° 1 del distrito de Huancavelica provincia del departamento
de Huancavelica".
1.1.2. UBICACIÓN:
El presente proyecto tiene como locación:
DEPARTAMENTO : HUANCAVELICA
PROVINCIA : HUANCAVELICA
DISTRITO : HUANCAVELICA
1.1.3. ARQUITECTURA:
El presente proyecto arquitectónicamente cuenta con 01 bloque
rectangular en la cual están ubicados los siguientes ambientes:
01 Fotocopia - Librería
01 Centro de Cómputo
01 Biblioteca
Memoria de Cálculo Estructural
Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
01 Deposito de Biblioteca
01 Servicio Higiénico Varones
01 Servicio Higiénico Damas
El diseño estructural de la Edificación se orienta a proporcionar
una adecuada estabilidad, resistencia, rigidez y ductilidad frente a
solicitaciones provenientes de cargas muertas, vivas,
asentamientos diferenciales y eventos sísmicos.
El diseño sísmico obedece a los Principios de la Norma E.030
DISEÑO SISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de
Edificaciones conforme a los cuales:
La estructura no deberá colapsar, ni causar daños graves a las
personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan
ocurrir en el sitio.
La estructura deberá soportar movimientos sísmicos
moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de
servicio, experimentando posibles daños dentro de límites
aceptables.
Estos principios guardan estrecha relación con la Filosofía de
Diseño Sismorresistente de la Norma:
Evitar pérdidas de vidas.
Asegurar la continuidad de los servicios básicos.
Minimizar los daños a la propiedad.
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Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
CAPITULO 2
PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
2.1. PREDIMENSIONAMIENTO PARCIAL DE LAS ESTRUCTURAS
2.1.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PORTANTES
Para luz de 4.95m:
≥ 0.40 m h = 0.40m
≥ 0.20 m b = 0.25m
El Reglamento Nacional de Edificaciones sugiere como ancho mínimo
25 cm de ancho de viga, para que funcione correctamente como
elemento estructural.
2.1.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS NO PORTANTES
Para luz de 2.70m:
≥ 0.23 m h = 0.30m
≥ 0.15 m b = 0.25m
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Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
El Reglamento Nacional de Edificaciones sugiere como ancho mínimo
25 cm, para que funcione correctamente como elemento de arriostre y
estructural.
2.1.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
Columna Central
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ELEMENTO DESARROLLO
LOSA ALIGERADA 2.70 x 4.05 x 300 = 3280.5 kg
VIGA 0.40 x 0.25 m 0.40 x 0.25 x 2400 x 4.05= 972 kg
VIGA 0.30 x 0.25 m 0.30 x 0.25 x 2400 x 2.70= 486 kg
COBERTURA 100 x 4.05 x 2.70 = 1093.5 kg
S/C 100 x 4.05 x 2.70 = 1093.5 kg
=164.89 cm2
Col = 0.25 x 0.25cm……… mínimo
Columna Lateral
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ELEMENTO DESARROLLO
LOSA ALIGERADA 2.70 x 3.80 x 300 = 3078 kg
VIGA 0.40 x 0.25 m 0.40 x 0.25 x 2400 x 3.80= 912 kg
VIGA 0.30 x 0.25 m 0.30 x 0.25 x 2400 x 2.70= 486 kg
COBERTURA 100 x 3.80 x 2.70 = 1026 kg
S/C 100 x 3.80 x 2.70 = 1026 kg
=164.89 cm2
Col = 0.25 x 0.25cm……… mínimo
2.1.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA
Para centros educativos se recomienda tener un espesor mínimo de losa aligerada
de 20cm.
Espesor de Losa= 0.20m
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CAPITULO 3
ESTRUCTURACION Y METRADOS DE CARGAS SEGÚN LA
NORMATIVA E 020
3.1. ESTRUCTURACIÓN
Para la estructuración, en general se ha utilizado vigas peraltadas de 25x40cm
con la finalidad que trabajen junto con las columnas de concreto armado, como
pórticos estructurales, logrando de esta manera absorber grandes momentos
flectores por efectos sísmicos. Se tienen 3 secciones de columnas: 0.25x0.25m,
0.45x0.45m (“T”), 0.45x0.45m (“L”), estas con el fin de tomar el total de las
fuerzas laterales y evitar su desplazamiento excesivo; mientras que las vigas
son V-0.25x0.40m, V-0.25x0.30 y V 0.25x0.20m.
El diafragma rígido lo conforma la losa aligerada en un sentido, de peralte
20cm.
Dado lo anterior todos los elementos están preparados y contribuyen al
comportamiento sismo resistente de este bloque.
El sistema estructural predominante en la dirección X e Y es un Sistema
Aporticado.
3.2. METRADOS DE CARGAS
Las cargas usadas están en concordancia con la Norma E020 del RNE 2009 y
las cargas aplicadas en el modelamiento estructural son las siguientes:
Peso de cobertura 100 kg/m2
s/c sobre techos 100 kg/m2
Peso del concreto Armado 2.40 ton/m3
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3.2.1. Metrado de Cargas sobre Vigas
VIGA 1
VP (0.25 x 0.40)
L viga = 5.15
Ancho tributario = 0.45
CARGA MUERTA :
ELEMENTO CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
LOSA ALIGERADA 300 2.32 695.25
ACABADOS + COBERTURA 200 2.32 463.50
TOTAL = 1.16 TN
CARGA MUERTA EN VIGA = 0.23 Tn/m
CARGA VIVA: CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
TECHO 100 2.32 231.75
TOTAL = 0.23 TN
CARGA VIVA EN VIGA = 0.05 Tn/m
VIGA 2
VP (0.25 x 0.40)
L viga = 5.15
Ancho tributario = 1.8
CARGA MUERTA :
ELEMENTO CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
LOSA ALIGERADA 300 9.27 2781.00
ACABADOS + COBERTURA 200 9.27 1854.00
TOTAL = 4.64 TN
CARGA MUERTA EN VIGA = 0.90 Tn/m
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CARGA VIVA: CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
TECHO 100 9.27 927.00
TOTAL = 0.93 TN
CARGA VIVA EN VIGA = 0.18 Tn/m
VIGA 3
VP (0.25 x 0.40)
L viga = 5.15
Ancho tributario = 2.7
CARGA MUERTA :
ELEMENTO CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
LOSA ALIGERADA 300 13.91 4171.50
ACABADOS + TABIQUERIA 200 13.91 2781.00
TOTAL = 6.95 TN
CARGA MUERTA EN VIGA = 1.35 Tn/m
CARGA VIVA: CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
TECHO 100 13.91 1390.50
TOTAL = 1.39 TN
CARGA VIVA EN VIGA = 0.27 Tn/m
VIGA 4 CORTA
VP (0.25 x 0.40)
L viga = 5.15
Ancho tributario = 1.35
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CARGA MUERTA :
ELEMENTO CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
LOSA ALIGERADA 300 6.95 2085.75
ACABADOS + TABIQUERIA 200 6.95 1390.50
TOTAL = 3.48 TN
CARGA MUERTA EN VIGA = 0.68 Tn/m
CARGA VIVA: CARGA POR m2 AREA (m2) TOTAL
TECHO 100 6.95 695.25
TOTAL = 0.70 TN
CARGA VIVA EN VIGA = 0.14 Tn/m
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3.2.2. Metrado de Cargas sobre Losa Aligerada
DATOS:
f'c: 210 Kg/cm2
Fy: 4200 Kg/cm2
Peso de Losa: 300 Kg/m2
Acab. y Techo.: 200 Kg/m2
S/C : 100 Kg/m2
Luz: 2.45 m
d= 17.00 cm
b= 40.00 cm
bw= 10.00 cm
Espesor de Losa: 9.8 20
Cm= 500 Kg/m2
Cv= 200 Kg/m2
Cu= 1040 Kg/m2
Wu = 416 Kg/m
3.2.3. Metrado de Cargas del Peso de la Estructura
CALCULO PESO DE LA ESTRUCTURA
DESCRIPCION UNID
CARGA UNIT
LARGO (m)
ANCHO (m)
ALTURA (m)
AREA (m²)
CANT SUB
TOTAL
PRIMER PISO
LOSA ALIGERADA TN 0.30
191.45 1.00 57.44
VIGAS PRINCIPALES ( VP 0.25x0.40) TN 2.40 10.15 0.25 0.40
6.00 14.62
VIGAS PRINCIPALES ( VP 0.25x0.40) TN 2.40 7.45 0.25 0.40
2.00 3.58
VIGAS SECUNDARIAS ( VS 0.25x0.30) TN 2.40 20.95 0.25 0.30
2.00 7.54
VIGAS SECUNDARIAS ( VS 0.25x0.30) TN 2.40 6.55 0.25 0.30
2.00 2.36
COLUMNAS
C-1 T TN 2.40
4.05 0.16 8.00 12.44
C-2 L TN 2.40
4.05 0.16 6.00 9.33
C-3 25X25 TN 2.40 0.25 0.25 4.05
8.00 4.86
ACABADOS Y COBERTURA TN 0.20
191.45 1.00 38.29
MURO TN 1.80 59.40 0.15 1.20
1.00 19.25
50% DE CARGA VIVA TN 0.10
191.45 0.50 9.57
TOTAL : 179.27 Tn
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3.2.4. Metrado de Cargas de la Cortante Basal
Factores: (R. N. E.)
Z = 0.30 Factor de zona
Zona sísmica 2
U = 1.50 Factor de uso e importancia Categoría A S = 1.40 Factor de suelo
Suelo tipo S3
C = 2.50 Coeficiente sísmico
Estructura armada
R = 8.00 Factor de ductilidad
Estr.poca disip energía
P = 179.27 Peso total de la estructura en Tn Sistema pórtico
V = 35.29 Tn OK
C = 2.5x( Tp) ≤ 2.5 = 20.19 =>CONSIDERAR = 2.5
T
T = 0.11 (hm/CT) Periodo fundamental para ambas direcciones
hm = 3.90 Altura de la estructura desde nivel terreno (m)
D = 20.95 Dimensión horizontal edif. en direcc. sismo (m)
Ct = 35.00
Tp = 0.9
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CAPITULO 4
MODELACION DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
4.1. MODELACION ESTRUCTURAL
El modelo empleado para vigas y columnas consistió en barras de eje recto que
incluyen deformaciones por flexión, carga axial, fuerza cortante y torsión.
Este modelo considera el efecto tridimensional del aporte de rigidez de cada
elemento estructural. Para modelar los muros de albañilería se emplearon
elementos tipo Shell (Áreas) que incluyen el efecto de membrana y de flexión.
La modelación estructural fue hecha con el apoyo de software desarrollado para
este propósito; los mismos que son:
ETABS v.9.7.2 Usado para la modelación de la superestructura
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Modelo Estructural
El procedimiento de modelación estructural es el siguiente:
a) Definición de los materiales a utilizar:
Concreto:
f´c = 210 kg/cm2
Ec = 2’173,706.51 t/m2
Acero:
f´y = 4,200 kg/cm2
Albañilería:
f´m = 65 Kg/cm2
E = 32,500 Kg/cm2 (E = 500*f’m)
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Definición del material concreto de resistencia 210 kg/cm2, para elementos
de concreto armado.
Definición del material Albañilería para muros de albañilería confinada.
Vista 3D de los elementos modelados asignados según el material asignado.
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b) Definición de las secciones de los elementos estructurales:
Definición de la columna de concreto de 0.25 x 0.25 m.
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Definición de la columna de concreto de 0.45 x 0.45 m (“L”).
8 Ø 5/8”
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Definición de la columna de concreto de 0.45 x 0.45 m (“T”).
6 Ø 5/8” + 4 Ø 1/2"
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Definición de la Viga Principal de concreto de 0.25 x 0.40 m.
Definición de la Viga Secundaria de concreto de 0.25 x 0.30 m.
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Definición de la Viga de Amarre de concreto de 0.25 x 0.20 m.
Definición de la losa aligerada de espesor 20 cm, como elemento slab con una
altura equivalente de 12.50 cm.
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Definición del muro de albañilería como elemento Wall con un espesor de 15 cm.
Vista 3D de los elementos modelados asignados según la sección asignada.
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CAPITULO 5
ESPECTROS RESPUESTAS
5.1. ANALISIS SISMICO DINAMICO
Se realizó un Análisis Sísmico Dinámico por Superposición Modal Espectral
Los parámetros empleados para el cálculo del Espectro de Respuesta
fueron:
Factor de Zona:
Zona Sísmica: 2
Z = 0.30
Factor de Uso:
Categoría A - Edificaciones Esenciales
U=1.5
Factor de Suelo:
Tipo de Suelo 3 – Suelo Flexible
S=1.40
Tp= 0.9
Factor de Reducción de Fuerza Sísmica:
Sistema Estructural - Aporticado
Rx= 8
Ry = 8
Para la superposición de los modos se empleó la fórmula de la combinación
cuadrática completa contemplando un 5% de amortiguamiento crítico.
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T C Sa
0.100 2.500 1.931
0.200 2.500 1.931
0.300 2.500 1.931
0.400 2.500 1.931
0.500 2.500 1.931
0.600 2.500 1.931
0.700 2.500 1.931
0.800 2.500 1.931
0.900 2.500 1.931
1.000 2.250 1.738
1.100 2.045 1.580
1.200 1.875 1.449
1.300 1.731 1.337
1.400 1.607 1.242
1.500 1.500 1.159
1.600 1.406 1.086
1.700 1.324 1.022
1.800 1.250 0.966
1.900 1.184 0.915
2.000 1.125 0.869
2.100 1.071 0.828
2.200 1.023 0.790
2.300 0.978 0.756
2.400 0.938 0.724
2.500 0.900 0.695
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Espectro de Pseudo-Aceleraciones
SX
0.0000.0400.0800.1200.1600.2000.2400.2800.3200.3600.4000.4400.4800.5200.5600.6000.6400.6800.7200.7600.8000.8400.8800.9200.9601.0001.0401.0801.1201.1601.2001.2401.2801.3201.3601.4001.4401.4801.5201.5601.6001.6401.6801.7201.7601.8001.8401.8801.9201.9602.0002.0402.080
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000
Sa
T (s)
Suelo Espectro de Aceleraciones
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Espectro de Pseudo-Aceleraciones
SY
0.0000.0400.0800.1200.1600.2000.2400.2800.3200.3600.4000.4400.4800.5200.5600.6000.6400.6800.7200.7600.8000.8400.8800.9200.9601.0001.0401.0801.1201.1601.2001.2401.2801.3201.3601.4001.4401.4801.5201.5601.6001.6401.6801.7201.7601.8001.8401.8801.9201.9602.0002.0402.080
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000
Sa
T (s)
Suelo Espectro de Aceleraciones
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Definición de la Función de Espectro Respuesta
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CAPITULO 6
ESTADOS DE CARGA
6.1. Definición de Cargas:
Las cargas utilizadas en el modelamiento estructural fueron:
Carga Muerta – Peso Propio de los elementos estructurales y cargas fias
asignadas.
Carga Viva – Carga asignada según la normatividad E 020 del
Reglamento Nacional de Edificación.
Carga Sísmica – Función espectral asignada a la edificación para el caso
del movimiento sísmico en la dirección X y Y.
Definición de los Estados de Carga
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6.2. MASAS PARA EL ANALISIS DINAMICO MODAL Y SISMICO
Las masas provenientes de las losas y de la sobrecarga se concentran a nivel
del centro de masas de cada losa; y las masas provenientes del peso propio de
las vigas y columnas se consideran distribuidas en toda su longitud. Luego el
programa lleva la masa de los elementos estructurales hacia los nudos
extremos.
En el cálculo de la masa de la estructura se consideró el 50% de la carga viva
(Art. 16.3 NTE E.030)
Definición de la masa de la estructura.
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Definición de los casos de Espectro Respuesta (Sismo en la Dirección X)
Definición de los casos de Espectro Respuesta (Sismo en la Dirección Y)
Memoria de Cálculo Estructural
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6.3. Asignación de Cargas:
Carga Muerta Asignada a las vigas principales
Eje B - B
Eje I - I
Carga Muerta Asignada a las vigas principales
Eje C - C
Eje H - H
Memoria de Cálculo Estructural
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Carga Muerta Asignada a las vigas principales
Eje D - D
Eje G - G
Carga Muerta Asignada a las vigas principales
Eje E - E
Eje F - F
Memoria de Cálculo Estructural
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Carga Viva Asignada a las vigas principales
Eje B - B
Eje I - I
Carga Viva Asignada a las vigas principales
Eje C - C
Eje H - H
Memoria de Cálculo Estructural
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Carga Viva Asignada a las vigas principales
Eje D - D
Eje G - G
Carga Viva Asignada a las vigas principales
Eje E - E
Eje F - F
Memoria de Cálculo Estructural
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CAPITULO 7
DIAFRAGMAS RIGIDOS
7.1. Definición del Diafragma Rígido
Se designó un diafragma rígido con tres grados de libertad al nivel de las vigas
principales y techo, con lo cual se transmitirán las cargas y se transmitirán a la
cimentación.
Definición del Diafragma Rígido D1
7.2. Asignación del Diafragma Rígido
Se asignara como Diafragma Rígido a un solo nivel, y se aplicó solo un
diafragma, ya que este módulo tiene un solo piso.
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Asignación del Diafragma Rígido D1
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CAPITULO 8
COMBINACION DE CARGAS
8.1. COMBINACIONES
Las combinaciones de carga usadas están en concordancia con la Norma
E060 del RNE 2009. Son las siguientes:
Combinación 1:
1.4CM + 1.7CV
Combinación 2:
1.25 CM + 1.25 CV + SX
Combinación 3:
1.25 CM + 1.25 CV - SX
Combinación 4:
1.25 CM + 1.25 CV + SY
Combinación 5:
1.25 CM + 1.25 CV - SY
Combinación 6:
0.9 CM + SX
Combinación 7:
0.9 CM - SX
Combinación 8:
0.9 CM+SY
Combinación 9:
0.9 CM - SY
Combinación 10 (Envolvente):
Combinación 1 + Combinación 2 + Combinación 3 + Combinación 4 +
Combinación 5 + Combinación 6 + Combinación 7 + Combinación 8 +
Combinación 9
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Definición de Combinación de Cargas
Definición de Combinación Envolvente de Cargas
Esta combinación de cargas será la que regirá el diseño de todos los
elementos de concreto armado.
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CAPITULO 9
DIAGRAMAS DE MOMENTOS ENVOLVENTES
9.1. Diagrama de Momentos Flectores
Con la combinación de cargas asignada, se obtendrán los momentos
flectores con la combinación envolvente.
Diagrama de Momentos Flectores
Eje B - B
Eje I – I
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Diagrama de Momentos Flectores
Eje C - C
Eje H – H
Diagrama de Momentos Flectores
Eje D - D
Eje G – G
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Diagrama de Momentos Flectores
Eje E - E
Eje F – F
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CAPITULO 10
CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS, GIROS Y ASENTAMIENTOS
10.1. Centro de Masas y Centro de Rigideces
Story Diaphragm MassX MassY XCCM YCCM XCR YCR
STORY1 D1 12.4807 12.4807 9.45 3.529 9.45 3.599
10.2. Periodos y Masa Participante
Los periodos y la masa participante calculados mediante un análisis
dinámico para 3 modos de vibración (3 modos para un nivel), se presentan
a continuación:
MODAL LOAD PARTICIPATION RATIOS
Type Load Accel StatPercent DynPercent
Load DEAD
2.9364 61.1642
Load LIVE
6.4658 63.3096
Accel
UX 99.9398 99.2462
Accel
UY 99.9958 99.8144
Accel
UZ 0.0000 0.0000
Accel
RX 99.9962 98.9700
Accel
RY 99.9988 99.7899
Accel
RZ 99.4883 99.8675
MODAL PARTICIPATING MASS RATIOS
Mode Period UX UY SumUX SumUY RX RY RZ
1 0.2785 98.2129 0.0000 98.2129 0.0000 0.0000 98.8494 0.8343
2 0.2777 0.0000 99.8144 98.2129 99.8144 98.9700 0.0000 0.0000
3 0.2516 1.0333 0.0000 99.2462 99.8144 0.0000 0.9406 99.0332
La participación modal de masas supera el 90% en los tres primeros modos
principales de vibración, como lo indica la norma.
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MODAL PARTICIPATION FACTORS
Mode Period UX UY RX RY RZ
1 0.2785 0.1316 0.0000 0.0000 0.5784 -0.0882
2 0.2777 0.0000 0.1326 -0.5787 0.0000 0.0000
3 0.2516 0.0135 0.0000 0.0000 0.0564 0.9611
10.3. Formas de Vibración
Se tuvo en consideración que:
Modo 1: Desplazamiento Horizontal X
Modo 2: Desplazamiento Horizontal Y
Modo 3: Torsión
Y que además el Primero modo sea menor a 0.5seg.
Mode Period
1 0.2785
2 0.2777
3 0.2516
10.4. CONTROL DE DESPLAZAMIENTO
De acuerdo a la Norma NTE. E030, para el control de los desplazamientos
laterales, los resultados deberán ser multiplicados por el valor de 0.75 x R
para calcular los máximos desplazamientos laterales de la estructura. Se
tomaron los desplazamientos del centro de masa los cuales deben tener
un desplazamiento:
Debido a Sismo en la Dirección “X”
Story Load DriftX DriftY 0.75xRx(∆/hi) Verificación
STORY1 SDX 0.00091 0.005454 Cumple
STORY1 SDX 0.00030 0.001788 Cumple
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Debido a Sismo en la Dirección “Y”
Story Load DriftX DriftY 0.75xRx(∆/hi) Verificación
STORY1 SDY 0.00027 0.001638 Cumple
STORY1 SDY 0.00092 0.005526 Cumple
El modelo cumple a cabalidad con los parámetros sísmicos establecidos
en la E030 (Diseño Sismorresistente) del RNE 2009, verificándose en
todos los bloques que los desplazamientos laterales de entrepiso son
menores a:
ΔiX/heX (máx.) = 0.007 (máximo permisible Concreto armado, NTE E.030)
ΔiY/heY (máx.)=0.005(máximo permisible Albañilería confinada, NTE
E.030).
10.5. CONTROL DE GIROS EN PLANTA
Si el promedio de los desplazamientos relativos máximos es menor que
0.0035 (para concreto armado) no tiene sentido hablar de irregularidad
torsional. Si ocurriese lo contrario, se debe verificar que el desplazamiento
relativo máximo entre dos pisos consecutivos, en un extremo del edificio,
no sea mayor a 1.30 para que no exista irregularidad torsional.
En el caso de este módulo no será necesaria la verificación de
irregularidad torsional, ya que solo presenta un solo nivel.
10.6. CONTROL DE ASENTAMIENTOS
No será necesaria la verificación de asentamientos ya que al ser un solo
nivel, el peso de la edificación no será de gran incidencia en estos casos.
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CAPITULO 11
DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO
11.1. DISEÑO ESTRUCTURAL (Componentes de Concreto Armado)
Para el diseño de vigas, columnas y losa aligerada, el programa sigue los
lineamientos del ACI 318-08 cuyas fórmulas y factores de cargas son
equivalentes a los de nuestra norma E060.
Para el trazo de los planos se verifica que las cuantías de diseño sean
mayores a la mínima y menores a la máxima estipuladas en la Norma
E060.
Plantas: Diseño de refuerzo longitudinal y transversal en miembros (frame)
de C°A°. Se indican áreas (As) en cm2.
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11.2. Diseño de Losa Aligerada
Modelamiento de la losa aligerada como una viga sostenida en apoyos
fijos.
Se indican áreas (As) en cm2, los ejes van de Izq. a Derecha empezando
del eje 1 indicado en los planos.
Se considerara la luz más grande para el diseño, siendo las luces las
mismas en la dirección de la losa.
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11.3. Diseño de Vigas
Para el diseño de Vigas usamos los diagramas de la Envolvente de
Momentos de las combinaciones usadas en el programa.
11.3.1. Diseño de Vigas Principales de 0.25 x 0.40m.
Se procederá con el diseño del pórtico presentado que corresponde
al pórtico con mayor luz dentro de la estructura, y estará sometido a
los mayores esfuerzos.
Área de Acero mínimo de la Viga principal:
Área de Acero máximo de la Viga principal:
(
)
(
)
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Eje B - B
Eje I – I
Área de acero longitudinal de la Viga Principal
As (-) = 3.41 cm2 = 3 Ø 1/2"
As (+) = 2.51 cm2 = 3 Ø 1/2"
Área de acero por cortante de la Viga Principal
S max = 0.71x2/0.06 = 23.67 cm
Ø 3/8” – S max 23 cm
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Eje C - C
Eje H – H
Área de acero longitudinal de la Viga Principal
As (-) = 4.64 cm2 = 2 Ø 1/2" + 1 Ø 5/8”
As (+) = 3.01 cm2 = 3 Ø 1/2"
Área de acero por cortante de la Viga Principal
S max = 0.71x2/0.068 = 20.88 cm
Ø 3/8” – S max 20 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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Eje D - D
Eje G – G
Área de acero longitudinal de la Viga Principal
As (-) = 4.68 cm2 = 2 Ø 1/2" + 1 Ø 5/8”
As (+) = 3.01 cm2 = 3 Ø 1/2"
Área de acero por cortante de la Viga Principal
S max = 0.71x2/0.067 = 21.19 cm
Ø 3/8” – S max 21 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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Eje E - E
Eje F – F
Área de acero longitudinal de la Viga Principal
As (-) = 4.98 cm2 = 2 Ø 1/2" + 1 Ø 5/8”
As (+) = 3.01 cm2 = 3 Ø 1/2"
Área de acero por cortante de la Viga Principal
S max = 0.71x2/0.072 = 19.72 cm
Ø 3/8” – S max 20 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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11.3.2. Diseño de Vigas Secundarias de 0.25 x 0.30m.
Se procederá con el diseño del pórtico presentado que
corresponde al pórtico con mayor luz dentro de la estructura, y
estará sometido a los mayores esfuerzos.
Área de Acero mínimo de la Viga principal:
Área de Acero máximo de la Viga principal:
(
)
(
)
Área de acero longitudinal de la Viga Secundaria
As (-) = 2.28 cm2 = 2 Ø 1/2" + 1 Ø 3/8”
As (+) = 2.13 cm2 = 2 Ø 1/2" + 1 Ø 3/8”
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Área de acero por cortante de la Viga Secundaria
S max = 0.71x2/0.064 = 22.19 cm
Ø 3/8” – S max 22 cm
11.4. Diseño de Columnas
Para el diseño de Columnas usamos los diagramas de la Envolvente de
Momentos de las combinaciones usadas en el programa.
11.4.1. Diseño de Columnas de 0.25 x 0.25m.
Se procederá con el diseño de las columnas cuadradas de 0.25 x
0.25 m dentro de la estructura, y la cual estará sometido a los
mayores esfuerzos.
Área de Acero mínimo de la columna de 0.25 x 0.25 m:
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Área de acero longitudinal de la Columna de 0.25 x 0.25 m
Eje 4 - 4
Se colocaran 4 Ø 5/8”, los cuales cubren la cuantía mínima.
Con la cuantía mínima, esta columna trabajara entre un 37.20% a 45.70% de su
esfuerzo total.
Área de acero de cortante de la Columna de 0.25 x 0.25m
S max = 0.71x2/0.072 = 19.72 cm
Ø 3/8” – S max 20 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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Área de acero longitudinal de la Columna de 0.45 x 0.45 m (“T”)
Eje 2 – 2
Se colocaran 6 Ø 5/8” + 4 Ø 1/2”, los cuales cubren la cuantía mínima.
Con la cuantía mínima, esta columna trabajara entre un 54.80% a 56.30% de su
esfuerzo total.
Área de acero de cortante de la Columna de 0.45 x 0.45m (“T”)
S max = 0.71x2/0.02 = 71.00 cm
Ø 3/8” – S max 25 cm
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Área de acero longitudinal de la Columna de 0.45 x 0.45 m (“T”)
Eje 6 – 6
Se colocaran 6 Ø 5/8” + 4 Ø 1/2”, los cuales cubren la cuantía mínima.
Con la cuantía mínima, esta columna trabajara a 65.50% de su esfuerzo total.
Área de acero de cortante de la Columna de 0.45 x 0.45m (“T”)
S max = 0.71x2/0.023 = 61.74 cm
Ø 3/8” – S max 25 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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Área de acero longitudinal de la Columna de 0.45 x 0.45 m (“L”)
Eje 2 – 2
Se colocaran 8 Ø 5/8”, los cuales cubren la cuantía mínima.
Con la cuantía mínima, esta columna trabajara al 81.00% de su esfuerzo total.
Área de acero de cortante de la Columna de 0.45 x 0.45m (“L”)
S max = 0.71x2/0.022 = 64.54 cm
Ø 3/8” – S max 25 cm
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Área de acero longitudinal de la Columna de 0.45 x 0.45 m (“L”)
Eje 6 – 6
Se colocaran 8 Ø 5/8”, los cuales cubren la cuantía mínima.
Con la cuantía mínima, esta columna trabajara entre 85.20% a 85.60% de su
esfuerzo total.
Área de acero de cortante de la Columna de 0.45 x 0.45m (“L”)
S max = 0.71x2/0.031 = 45.81 cm
Ø 3/8” – S max 25 cm
Memoria de Cálculo Estructural
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CAPITULO 12
DISEÑO DE ELEMENTOS DE CIMENTACION
12.1. DISEÑO DE CIMENTACIÓN
El diseño de la Cimentación está basado en los resultados
obtenidos en el programa SAFE v.12.3.1 con el método propuesto
por Winkler.
El diseño de la cimentación garantiza que no se exceda la
capacidad portante del suelo, evitar que se produzcan
asentamientos diferenciales y que la resistencia de los elementos
sea mayor o igual a las solicitaciones últimas.
Se exporto la base del modelamiento final de la estructura, y se le
asigno restricciones de desplazamientos en X y Y, y se asignó el
coeficiente de Balasto correspondiente
Pre diseño de Cimentación
Memoria de Cálculo Estructural
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Asignación del Suelos de Soporte Coeficiente de Balasto (2.524
kg/cm3)
12.1.1. DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN NETA DEL SUELO
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SOIL PESSURES (kg/cm2)
Case Case Type Max Press
Kg/cm2 Min Press Kg/cm2
1 COMB10 Combination 0.029 -0.985
2 COMB10 Combination -0.01 -0.959
3 COMB10 Combination -0.072 -1.026
4 COMB10 Combination -0.251 -0.939
5 COMB10 Combination 0.077 -0.844
6 COMB10 Combination 0.035 -0.956
7 COMB10 Combination -0.045 -0.988
8 COMB10 Combination -0.071 -0.953
9 COMB10 Combination -0.078 -1.021
10 COMB10 Combination -0.326 -0.863
11 COMB10 Combination 0.035 -0.782
12 COMB10 Combination 0.014 -0.985
13 COMB10 Combination -0.058 -0.978
14 COMB10 Combination -0.031 -0.97
15 COMB10 Combination -0.029 -1.049
16 COMB10 Combination -0.268 -0.879
17 COMB10 Combination 0.003271 -0.783
18 COMB10 Combination 0.079 -0.955
19 COMB10 Combination -0.051 -0.976
20 COMB10 Combination -0.058 -0.963
21 COMB10 Combination -0.034 -1.049
22 COMB10 Combination -0.275 -1.02
23 COMB10 Combination 0.058 -0.812
24 COMB10 Combination 0.084 -0.969
25 COMB10 Combination -0.05 -0.966
26 COMB10 Combination -0.051 -0.922
27 COMB10 Combination -0.424 -1.009
28 COMB10 Combination -0.361 -1.024
31 COMB10 Combination -0.051 -0.976
32 COMB10 Combination -0.058 -0.963
33 COMB10 Combination -0.034 -1.049
34 COMB10 Combination -0.275 -1.02
35 COMB10 Combination 0.058 -0.812
36 COMB10 Combination 0.084 -0.969
37 COMB10 Combination -0.058 -0.978
38 COMB10 Combination -0.031 -0.97
39 COMB10 Combination -0.029 -1.049
40 COMB10 Combination -0.268 -0.879
41 COMB10 Combination 0.003464 -0.783
42 COMB10 Combination 0.079 -0.955
43 COMB10 Combination -0.045 -0.988
44 COMB10 Combination -0.071 -0.953
45 COMB10 Combination -0.078 -1.021
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46 COMB10 Combination -0.326 -0.863
47 COMB10 Combination 0.035 -0.782
48 COMB10 Combination 0.014 -0.985
49 COMB10 Combination 0.029 -0.985
50 COMB10 Combination -0.01 -0.959
51 COMB10 Combination -0.072 -1.026
52 COMB10 Combination -0.251 -0.939
53 COMB10 Combination 0.077 -0.844
54 COMB10 Combination 0.035 -0.956
12.1.2. VERIFICACIÓN DEL PERALTE (FALLA POR
PUNZONAMIENTO)
CONCRETE SLAB DESIGN – PUNCHING SHEAR DATA
Global X cm
Global Y cm
Status ShrStrMax
kg/cm2 ShrStrCap
kg/cm2 Depth
cm Perimeter
cm Location
Text
0 540 OK 0.62 11.53 56.595 201.615 Corner
270 540 OK 0.54 11.53 56.595 201.615 Corner
540 540 OK 0.56 11.53 56.595 201.615 Corner
810 540 OK 0.72 11.53 56.595 206.615 Corner
1080 540 OK 0.72 11.53 56.595 206.615 Corner
1350 540 OK 0.55 11.53 56.595 201.615 Corner
1620 540 OK 0.55 11.53 56.595 201.615 Corner
1890 540 OK 0.57 11.53 56.595 201.615 Corner
Diagrama De Fuerza Cortante En Cimentaciones
Memoria de Cálculo Estructural
Proyecto: "Mejoramiento Y Ampliación Del Acceso A La Educación Básica Especial - CEBE N° 35001 Y Programa De Intervención Temprana - PRITE N° 1 Del Distrito De Huancavelica Provincia Del Departamento De Huancavelica”
Diagrama De Momentos En Cimentaciones
Diseño De Acero De Refuerzo En Zapatas
Ø 1/2" @ 11 cm