Memoria Estructura BLOQUE 19 DIGITEL

Araguaney Reubicacin

(SC), EDO. TACHIRA,

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Fecha: Descripcin: Realizado: Revisado: ANALISIS ESTRUCTURAL

ARAGUANEY REUBICACION

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05/10/2014 Memoria Descriptiva Ing. Rubn Arboleda

Ing. Jos Castillo

MEMORIA DESCRIPTIVA

ARAGUANEY REUBICACION (SC)

ESTADO TCHIRA

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PLAN DE EXPANSION 2014

EMISION


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Fecha: Descripcin: Realizado: Revisado: ARAGUANEY

REUBICACION (SC)


Ing. Jos Castillo

Realizado por: Ing. Civil Rubn Arboleda.

C.I:17.644.832 C.I.V: 231.795

OCTUBRE DEL 2014.


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NDICE

1. Generalidades --------------------------------------------------------------------------------- 4

2. Normas Empleadas -------------------------------------------------------------------------- 4

3. Especificaciones Materiales Empleados --------------------------------------------- 5

3.1 Concreto ------------------------------------------------------------------------------------- 5 3.1 Propiedades de Perfiles de Acero ----------------------------------------------------- 5

4. Obras Estructural y Metodo de Calculo ------------------------------------------------ 7

4.1 Tipos de Acciones Actuantes ----------------------------------------------------------- 8 4.2 Analisis Sismico -------------------------------------------------------------------------- 10 4.3 Acciones o Combinaciones de Carga ---------------------------------------------- 13 4.4 Resultados Obtenidos ------------------------------------------------------------------ 16

5. Conclusiones de Resultados Obtenidos --------------------------------------------- 26


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1. GENERALIDADES

La presente memoria corresponde al anlisis ssmico y clculo

estructural para la construccin de la edificacin destinada al ARAGUANEY

REUBICACION (SC); el cual se plantea desarrollar en un rea de azotea y

sobre la losa de techo de una edificacin ubicada en Bloque 19 La Castra:

Urb. La Castra calle principal, diagonal al dispensario del Club de Leones y

Saime, Municipio San Cristbal Estado Tchira., estableciendo los

requerimientos mnimos de diseo de acuerdo con las normas nacionales e

internacionales para el diseo de estructuras en concreto y acero.

2. NORMAS EMPLEADAS

Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e

Internacionales descritos a continuacin:

COVENIN-MINDUR 2002-88 de Criterios y Acciones mnimas para el

proyecto de edificaciones.

COVENIN-MINDUR 1753-06 de Especificaciones para el clculo de

Estructuras de Concreto Armado.

COVENIN-MINDUR 1756-2001 de Edificaciones Sismorresistentes.

A.C.I. 318 2008 (American Concrete Instituto) - Building Code

Requirements for Structural Concrete. Requisitos de Reglamento para

Concreto Estructura y Comentario

CONVENIN 1618-1998, Estructuras de Acero para Edificaciones.

Mtodo de los Estados Lmites.


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Especificaciones AISC Instituto Americano de Construccin en Acero

(ASD, LRFD) 2009 en Espaol. AISC 360-05.

COVENIN VIENTO 2003-1989. Acciones del viento sobre las

edificaciones.

3. ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS

3.1. CONCRETO:

Resistencia (fc): 210 Kg/cm2

(Columnas, placas, vigas y losas)

Mdulo de Elasticidad (E): 218.820 Kg/cm2

Mdulo de Poisson (u): 0.20

Peso Especfico (C): 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3

(concreto armado).

3.2. PROPIEDADES DE PERFILES DE ACERO

En concordancia con los lineamientos establecidos en la norma

venezolana COVENIN 1618: 1998, los valores a emplear en el diseo de la

tensin de cedencia (F) y resistencia de agotamiento a la traccin (Fu), sern

los valores especificados en las correspondientes normas y especificaciones

de los materiales considerados. La Tabla 1.1 del manual de diseo de

Estructuras de Acero con perfiles tubulares, reproduce los valores mnimos

de resistencia para perfiles tubulares establecidos en las especificaciones

ASTM A500.


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ACERO CORRUGADO (ASTM A605):

Resistencia a la fluencia (fy): 4,200 Kg/cm2 (G 60):

E: 2100,000 Kg/cm2.


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4. OBRA ESTRUCTURAL Y MTODO DE CLCULO

La construccin de la estacin se planteo sobre una estructura en

concreto armado, la edificacin presenta un sistema resistente horizontal

constituido por losa maciza de espesor 18 cm. La parte inferior y superior

esta reforzada con malla electrosoldada con un lmite elstico Fy = 5000

Kg/cm2. El sistema vertical resistente est constituido por muros

estructurales dispuestos ortogonalmente de espesor 16 cm. Dichos muros

son los responsables de resistir y transmitir las cargas verticales de gravedad

(cargas permanentes y sobrecargas) y las cargas horizontales provenientes

de las acciones ssmicas. Las cargas de la superestructura son transmitidas

al subsuelo mediante un sistema de fundaciones constituidas por losas de


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fundacin. Est constituida por 9 niveles, ms la losa de techo que contiene

el rea de tanque de almacenamiento de agua, y el rea de sala de

mquinas de ascensores, sobre donde se apoyara la losa de equipos y

mstiles.

El mtodo de clculo empleado est fundamentado en el anlisis y diseo

de prticos estructurales sometidos a la accin de cargas verticales

(gravitacionales) y horizontales (ssmicas). Para el clculo estructural, cada

prtico se idealiz como un modelo matemtico lineal. La solucin del mismo

est basada en el Mtodo de Anlisis Dinmico espacial de Superposicin

Modal con tres grados de libertad por nivel. Este mtodo toma en cuenta el

acoplamiento de las vibraciones traslacionales y torsionales de la edificacin

y considera tres grados de libertad para cada nivel. Igualmente el mtodo

considera las deformaciones por flexin y fuerza axial.

El diseo de los prticos estructurales se bas en la teora de los

estados lmites o teora de rotura. La reparticin ssmica se efectu por el

mtodo de las rigideces en su formulacin matricial, suponiendo las placas

como diafragmas rgidos, atendiendo los lineamientos establecidos por la

Normas Venezolana Covenn 1756-1: 2001 Edificaciones Sismo

resistentes.


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4.1 Tipos de acciones actuantes.

Acciones Permanentes:

Referidas a las que actan continuamente sobre la edificacin y cuya

magnitud puede considerarse invariable en el tiempo, como las cargas

debidas al peso propio de los componentes estructurales y cargas debidas al

peso propio de los componentes no estructurales: pavimentos, rellenos,

paredes, tabiques, frisos, instalaciones fijas, etc. Igualmente el empuje

esttico de lquidos y tierras que tengan un carcter permanente, las

deformaciones y los desplazamientos impuestos por el efecto de pretensin,

los debidos a movimientos diferenciales permanentes de los apoyos, las

acciones geolgicas y de temperatura permanentes, entre otros.

Acciones Variables:

Corresponde aquellas sobre la edificacin con una magnitud variable en el

tiempo y que se deben a su ocupacin y uso habitual, como las cargas de

personas, objetos vehculos, ascensores, maquinarias, gras mviles, sus

efectos de impacto, as como las acciones variables de temperatura y

geolgicas y los empujes de lquidos y tierras que tengan una carcter

variable. Segn lo indicado en las normas citadas COVENIN MINDUR 2002-

88 de acuerdo a la tabla 5.1 de las cargas Mnimas Distribuidas Variables

Sobre Entrepisos y Azoteas Kg/m2.


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CARGAS APLICADAS

ANALISIS DE CARGAS:

LOSAS MACIZAS.

USO: VIVIENDA.

NIVEL: ENTREPISO.

TIPO DE CARGAS. ESPESOR DE LOSA.

0.10 0.12 0.15 0.18 0.20

CARGAS PERMANENTES (CP).

PESO PROPIO DE LA LOSA. 250 300 375 450 500

BASE DE PISO + PISO ACABADO. 120 120 120 120 120

ACABADO INFERIOR DE LOSA. 10 10 10 10 10

TABIQUES DE BLOQUES DE ARCILLA. 120 120 120 120 120

TOTAL CARGAS PERMANENTES (CP). 500 550 625 700 750

SOBRECARGA (CV). 175 175 175 175 175

TOTAL CARGA DE SERVICIO (Q).

Q = CP + CV. 675 725 800 875 925

TOTAL CARGA ULTIMA (Qu).

Qu = 1,2 CP + 1,6 CV. 880 940 1030 1120 1180

FACTOR DE MAYORACION (FM).

FM = Qu / Q. 1.30 1.30 1.29 1.28 1.28

TOTAL CARGA DE SERVICIO POR ML.

DE LOSA. ( qn ) 675 725 800 875 925


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MODELOS ESTRUCTURALES

Los modelos empleados para muros y losas consisti en barras de

eje recto que incluyen deformaciones por flexin, carga axial, fuerza

cortante y torsin. Este modelo considera el efecto tridimensional del aporte

de rigidez de cada elemento estructural.

MASAS PARA EL ANLISIS DINMICO MODAL Y SSMICO: Las masas

provenientes de las losas, piso terminado, y de la sobrecarga se concentran

a nivel del centro de masas de la 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.

4.2 ANALISIS SSMICO

Para facilitar el proyecto de la estructura sismo resistente es

conveniente realizar o definir las variables, datos que sean necesarios para

analizar la estructura, estos datos sern dados a conocer a continuacin

segn la NORMA COVENIN 1756-1:2001 Edificaciones Sismo

resistentes.

La accin ssmica se caracteriza mediante espectros de diseo que toman

en cuenta las formas espectrales tipificadas, la condicin de amortiguamiento

estructural, y la capacidad de absorcin y disipacin de energa de la

estructura mediante factores de respuesta.

Los espectros de diseo se han definido a nivel cedente, por tanto el factor

de mayoracin de solicitaciones a usar es de 1.0.


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La estructura, miembros, conexiones y los materiales a emplear, as como

su calidad, diseo, detallado e inspeccin, debern satisfacer las normas

vigentes COVENIN y COVENIN-MINDUR conforme a lo establecido en la

Norma COVENIN 1756-1:2001.

Para este fin se Pre dimension cada uno de los miembros estructurales de

manera de poder estimar un peso de la estructura que posteriormente

permitiera el clculo tanto de las cargas verticales, como las horizontales.

Estas dimensiones inciales se tomaron en base a criterios lgicos de

estructuracin y a recomendaciones que hace la norma para ello.

Con la finalidad de sintetizar los clculos ssmicos se utilizara anlisis y

diseo estructural basado en el mtodo de los elementos finitos con

caractersticas especiales para el anlisis y diseo estructural de

edificaciones.

El mapa de zonificacin dado en la Figura de este estudio, as como los

valores establecidos se consideran representativos de probabilidades de

excedencia de 10% para una vida til de 50 aos, es decir periodos de

retorno de 475 aos. Se fundamentan en una revisin de los mapas de

zonificacin ssmica conocidos (1898-1998), as como en aquellos

incorporados en diversos documentos tcnicos, as como en estudios de

amenaza ssmica hechos en el pas en los ltimos 15 aos (Beltrn, 1993;

PDVSA, 1991; CADAFE, 1984; Consejo Nacional de Seguros, 1990; Lobo,

1987; Grases, 1997). Entre estos ltimos, destaca el mapa de zonificacin

ssmica propuesto en base a resultados de estudios realizados en INTEVEP

(Quijada 1993) en su versin ms reciente; este mapa contiene curvas de

isoaceleracin. A los fines de la aplicacin de esta Norma, el pas ha sido

dividido en ocho zonas.


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Parmetros Bsicos del Clculo: Para los efectos de la aplicacin de esta

Norma, las edificaciones quedarn clasificadas segn su uso, nivel de

diseo, tipo y regularidad estructural.

Mapa de Zonificacin Ssmica.

Segn su ubicacin en las zonas ssmicas definidas en la Norma corresponde a: Cuadro Ubicacin Zona Ssmica.

ESTADO MUNICIPIO ZONA SSMICA

TACHIRA SAN CRISTOBAL 5

Norma COVENIN MINDUR 1756-1:2001 Pg. 20


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Resumen de Datos de Zona Ssmica de acuerdo a la norma COVENIN MINDUR 1756-1

4.3 ACCIONES O COMBINACIONES DE CARGA

Las estructuras de concreto y acero estructural, sus miembros, juntas

y conexiones, y el sistema de fundacin deben disearse para que tengan la

resistencia, la rigidez, la estabilidad y la tenacidad exigidas para los Estados

Lmites establecidos en las Normas COVENIN.


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Las hiptesis y requisitos del proyecto y la construccin sismo

resistentes se fundamentan en las solicitaciones que resultan de los

movimientos ssmicos especificados en la Norma COVENIN -MINDUR 1756-

98 Edificaciones Sismorresistentes.

COMB1 1.400*CP + 1.400*SCP

COMB2 1.200*CP + 1.200*SCP + 1.600*CVT

COMB3 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.500*CVT + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB4 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.500*CVT + 0.300*SX + 1.000*SY

COMB5 1.200*CP + 1.200*SCP + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB6 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.300*SX + 1.000*SY

COMB7 0.900*CP + 0.900*SCP + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB8 0.900*CP + 0.900*SCP + 0.300*SX + 1.000*SY

Se considerarn las siguientes acciones:

CP Acciones permanentes debidas al peso propio de la estructura de

acero o de acero - concreto y de todos los materiales que estn

permanentemente unidos o soportados por ella, as como de otras cargas o

deformaciones de carcter invariable en el tiempo.

CV Acciones variables debidas al uso y ocupacin de la edificacin,

incluyendo las cargas debidas a objetos mviles y el equipamiento que

puede cambiar de sitio.

CVt Acciones variables en techos y cubiertas, definidas la Seccin

5.2.4 de la Norma COVENIN MINDUR 2002.

W Acciones accidentales debidas al viento, segn la Norma COVENIN

- MINDUR 2003 Acciones del Viento sobre las Construcciones.

S Acciones accidentales debidas al sismo, segn la Norma COVENIN

- MINDUR 1756-98 Edificaciones Sismorresistentes.


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4.4 RESULTADOS OBTENIDOS

En cuanto al anlisis estructural realizado se identifican los siguientes

resultados:

Una vez realizado el anlisis esttico y dinmico, as como el

diseo de los marcos de concreto, y de acuerdo a las cargas aplicadas

distribuidas y puntuales de los mstil, as como la carga de los equipos

a aplicados sobre la azotea de la edificacin, se realiz el chequeo de

los muros estructurales en concreto.

Las nuevas cargas aplicadas sobre la losa del rea de techo de

la sala de mquinas no produce efectos significativos sobre el

comportamiento actual de la edificacin, los esfuerzos son mnimos

debido a la conformacin de los muros de corte y prtico empotrado

dentro de los muros.


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El Acero requerido en las columnas de 20x25 cm, no supera el 2% del

rea neto, en cuanto a la viga de carga puede chequear con el acero mnimo

especificado por normativa COVENIN.


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Anlisis Dinmico

Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicacin de

sismos en el sentido x, y, se encuentran dentro de los rangos establecidos en

la norma venezolana de sismo resistencia, menores al 0.018 la cual se indica

se acuerdo a la siguiente tabla.

EDIFICACIONES

TIPO Y DISPOSICIN DE LOS GRUPO GRUPO GRUPO

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A B1 B2

Susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la estructura. 0.012 0.015 0.018

No susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la

estructura. 0.016 0.020 0.024

DESPLAZAMIENTOS LATERALES TOTALES

El desplazamiento lateral total del nivel i se calcula como:

= 0.8 x R x FM = 0.8 x R =

R : Factor de reduccin de respuesta

Desplazamiento lateral den nivel i, calculado para las fuerzas de diseo.

D i

Dci :

2.40D i Dci


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DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO X

Deriva Mxima SX = 0.8 * R * 0.0009195

D Max Sx = 0.8 * 3.5 * 0.0001835 = 0.00051 < 0.018 Chequea.


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DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO Y

Deriva Mxima SY = 0.8 * R * 0.0010432

D Max Sy = 0.8 * 3.5 * 0.0002064 = 0.000578 < 0.018 Chequea


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Anlisis de Superposicin modal, factores de masa participativa. Por norma de Sismo resistencia COVENIN 1756-01 se debe sobrepasar el

90% de las masas participativas, 3 modos de vibracin por nivel.

Mode Period UX UY SumRX SumRY SumRZ

1 0.139139 75.1171 2.8345 2.773 62.7026 1.8606

2 0.122964 4.1786 60.8066 62.5349 66.0933 19.3465

3 0.115661 0.0003 0.0003 62.5363 66.0949 19.3468

4 0.115661 0.0003 0.0003 62.5379 66.0963 19.3468

5 0.099259 0.1492 18.1104 74.3561 66.2507 79.4624

6 0.059184 0.0107 0.1086 74.574 79.2935 79.8246

7 0.053208 0.1108 0.7514 79.7731 79.7348 84.6494

8 0.044335 0.0112 0.0425 86.0286 79.7349 84.9711

9 0.035896 12.7335 0.1336 86.0636 89.6646 85.0525

10 0.03066 0.1878 10.964 93.1773 89.7381 85.2004

11 0.0259 0.0552 0.4717 94.0137 89.7384 93.5165

12 0.025255 0.1115 0.0208 94.0157 92.5192 93.6025

13 0.022279 0.0029 0.0006 94.0179 92.5194 93.6031

14 0.02198 0.0075 0.2426 95.9089 92.5301 93.8962

15 0.021463 0.0381 0 95.9091 92.5379 93.8963

16 0.021116 0.0019 0 95.9092 92.538 93.8965

17 0.020857 0 0 95.9093 92.538 93.8976

18 0.02041 0.0535 0.0001 95.9093 92.556 93.8977

19 0.020222 0.0841 0.0002 95.9095 92.5831 93.898

20 0.020155 0.0001 0 95.9096 92.5832 93.9004

21 0.019645 1.66 0.0049 95.9101 93.3296 93.9072

22 0.019291 0.0215 0.0005 95.9102 93.3388 93.9109

23 0.01917 0 0.0005 95.9102 93.3388 93.9112

24 0.019088 0 0.0007 95.9105 93.3389 93.9198

25 0.018603 0 0.0273 95.9282 93.3391 93.9198

26 0.018397 0.0133 0.4757 96.5767 93.3585 93.9198

27 0.018285 0.7685 0.0008 96.5924 93.8375 93.9201


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5. CONCLUSIONES DE RESULTADOS OBTENIDOS

Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicacin de

sismos en el sentido x, y, se encuentran dentro de los rangos

establecidos en la norma venezolana de sismo resistencia, menores al

0.018 la cual se indic anteriormente en las tablas de control de

desplazamiento.

EL corte esttico de la estructura en relacin con los cortes dinmicos

debido a la aplicacin de los sismos se encuentran en una relacin

menor a 1, de acuerdo a las especificaciones de la norma Sismo

resistente Venezolana.

Para la aplicacin del mstil de 6 metros se recomienda el uso de

arriostramientos laterales colocados en 2 direcciones como se refleja en

los planos, para dar la estabilidad a este elemento que trabaja a una cota

mxima de 33.10 m, y que se encuentran bajo la accin permanente del

viento necesitando de este tipo de arriostramiento lateral.

De acuerdo a los chequeos realizados se determina, que la aplicacin de

las cargas debido a losas de equipos y mstil para obras de

telecomunicaciones, no interfieren y comprometen la estructura de la

edificacin en los prticos donde se plantea realizar la construccin de la

estacin, por lo tanto con el planteamiento establecido se logra la

estabilidad y no compromete esta estructura existente.

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