JUAN D.GUTIRREZ EURIBE
INFORME TCNICOSANTUARIO DE LREN
MEMORIA DE CLCULO DE ESTRUCTURASCOMPONENTE -RECONSTRUCCION
1. INTRODUCCIN
A solicitud del Cliente, el suscrito ha realizado la evaluacin,
anlisis ssmico y diseo de las edificaciones que conforman el
Proyecto Estructural del estudio de Pre inversin a nivel de Perfil
y Factibilidad del Proyecto de Inversin Pblica denominado
Fortalecimiento de la Identidad Cultural y Recuperacin del
Patrimonio Histrico Santuario Seor de Lren.
El Local en mencin est ubicado en la localidad de Ica, Provincia
de Ica, Departamento de Ica, las edificaciones estn estructuradas
sobre la base de muros de albailera y prticos de Concreto Armado.En
la componente entorno, tenemos como Proyecto de Reconstruccin segn
el Proyecto de Arquitectura.
2. 0BJETIVO
Evaluar el proyecto segn el Reglamento Nacional de Edificaciones
vigente a la fecha, con el propsito de efectuar el diseo
respectivo.Aplicar las consideraciones que establece la norma de
diseo sismorresistente actual (N.T.E. E.030.06) con el propsito de
evaluar la propuesta arquitectnica mediante una evaluacin ssmica y
el posterior diseo estructural.El esquema de estudio se basa en el
Anlisis estructural, el que considera una calidad de concreto
fc=210 Kg/cm2, considerando las dimensiones de la estructura.
3. FILOSOFIA DE DISEO
La filosofa de diseo sismorresistente indicada en la Norma
E.030, consiste en:a. Evitar prdidas de vidasb. Asegurar la
continuidad de los servicios bsicos.c. Minimizar los daos a la
propiedad.En concordancia con tal filosofa se establece en la Norma
referida los siguientes principios para el diseo: La estructura no
debera colapsar, ni causar daos graves a las personas debido a
movimientos ssmicos. La estructura debera soportar movimientos
ssmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida
de servicio, experimentado posibles daos dentro de lmites
aceptables.
4. NORMAS UTILIZADASLas Normas empleadas en este Protecto son
las siguientes: Norma E.020 de Cargas del Reglamento Nacional de
Estructuras. Norma E.030 de Diseo Sismorresistente. Norma E.060 de
Concreto Armado.
5. CARACTERSTICAS DE LA ESTRUCTURA
Las estructuras planteadas para las diferentes edificaciones son
del tipo aporticadas, a las cuales se les ha adicionado placas de
concreto armado para de sta forma darles la rigidez necesaria en
ambos sentidos principales de cada una de stas, por lo cual los
elementos estructurales tanto columnas como vigas tienen diferentes
secciones. Las losas son aligerados unidireccionales de 25 cm. Y 20
cm segn se establecen en los planos de estructuras respectivos y se
han techado en la direccin ms corta. A continuacin se muestra el
modelo estructural empleado:6. METODO DE ANALISIS E HIPOTESIS DE
DISEOCaracteristicas del sistema estructural elegido.Las
edificaciones fueron analizadas con modelos tridimensionales.Las
losas aligeradas de concreto armado se supusieron infinitamente
rgidas frente a acciones en su plano.En el anlisis se supuso
comportamiento lineal y elstico. Los elementos de concreto armado
se representaron con elementos lineales. Sus rigideces se
determinaron ignorando la fisuracin y el refuerzo.Los muros de
Concreto se modelaron con elementos de cscara, con rigideces de
membrana y de flexin. Se utiliz el software ETABS.Los sistemas
estructurales son los siguientes: Modulo Nave CentralSe plantea un
sistema aporticado y muros de concreto armado Modulo de TorreSe
plantea un sistema de muros de concreto armado.
Propiedades de los MaterialesEn el anlisis de las edificaciones
se consider fc=210kg/cm2. Parmetros de diseo ssmicos segn EMSEl
anlisis ssmico se realiz segn la norma vigente, NTE E-030 (2006),
con el procedimiento de superposicin modal espectral. Considerando
las condiciones de suelo, las caractersticas de la estructura y las
condiciones de uso, se utilizaron los parmetros ssmicos de la tabla
siguiente.
Parmetros para el Anlisis Ssmico
Factor de zona (zona 3)Z=0.40
Factor de uso e importancia (categora C)U=1.50
Factor de suelo (S2)S=1.20
Perodo para definir espectro de seudo aceleracinTp=0.60s
7. DESCRIPCION DEL MODELOMdulo Nave CentralEsta estructura est
conformada por vigas y columnasLas vigas en general son de seccin
25x5cm2, y las columnas de secciones diversas, tales como 40x40
cm2, 40x80 cm2 y las mas robustas 100x100 cm2. Se muestra a
continuacin el modelo estructural.
Figura N 01. Modelo estructural en planta
Figura N 02. Modelo estructural en 3D
Mdulo Torre
Esta estructura est conformada por vigas y columnas y placas de
concreto armado. Las vigas en general son de secciones diversas de
hasta secciones 50x175 cm2, las placas son de promedio 40 cm.
Figura N 03. Modelo estructural en planta
Figura N 04. Modelo estructural en 3D
8. CARGAS DE GRAVEDAD Y SOLICITACIONES SISMICAS8.1 Cargas
VerticalesLas cargas verticales se evaluaron conforme a la norma de
Cargas, E-020.Para las losas aligeradas, armadas en una direccin,
se supuso un peso de 350 kg/m2 cuando el peralte es de 25 cm y de
300 Kg/m2 cuando el peralte es de 20 cm. Se incluy adems el peso de
acabados de piso y de techo, estimado en 100 kg/m2. Para los muros
de albailera de arcilla se consider un peso especfico de
1800kg/m3.La sobrecarga se supuso de 250 Kg/m2. En el ltimo techo
se consider una sobrecarga de 100 Kg/m2 y las cargas de la
tabiquera se implementaron como distribuida.
Parmetros para el Anlisis Ssmico
Factor de zona (zona 3)Z=0.40
Factor de uso e importancia (categora C)U=1.50
Factor de suelo (S2)S=1.20
Perodo para definir espectro de seudo aceleracinTp=0.60s
9. PROPIEDADES DINAMICAS DE LA ESTRUCTURAPeriodos y Modos de
Vibracin.Modulos de TorreA continuacin mostramos los periodos de la
estructura, y los porcentajes de masa efectiva encontrndose que con
14 modos de vibracin se cumple los requerimientos mnimos
reglamentarios.
ModePeriod (S)UXUYUZSumUX (%)SumUY (%)
10.412538037.12470037.1247
20.31597746.80940046.809437.1247
30.23154400.1832046.809437.3078
40.212336010.9565046.809448.2643
50.13384700.2317046.809448.496
60.12824633.0450079.854448.496
70.09677100.7411079.854449.2371
80.07577700079.854449.2371
90.064211038.6507079.854487.8877
100.060620.01460079.869187.8877
110.05981717.01530096.884387.8877
120.05574402.4612096.884390.3489
130.04818708.3496096.884398.6985
140.0432330.03560096.9298.6985
Graficos de los primeros modos de vibracin.
Modulos de Altar mayor.
A continuacin mostramos los periodos de la estructura, y los
porcentajes de masa efectiva encontrndose que con 16 modos de
vibracin se cumple los requerimientos mnimos reglamentarios.
ModePeriodUXUYUZSumUXSumUY
10.4817810.00712.318800.00712.3188
20.29518346.42150.0314046.428512.3501
30.2703440.05740.4272046.485912.7773
40.2598391.68274.2469048.168717.0242
50.2460130.42130.391078.5917.4153
60.23522810.39450.0006088.984517.4159
70.218110.50214.047089.486621.4629
80.1960440.00030.1262089.486921.5891
90.1942563.55815.1008093.04526.6899
100.1898860.18540.1489093.230426.8388
110.189480.525827.975093.756254.8138
120.1628520.09980.0479093.85654.8617
130.1505340.02312.0853093.879166.947
140.1443560.427713.2058094.306780.1528
150.1348775.11960.1566099.426480.3094
160.1323850.004611.6107099.43191.9201
Graficos de los primeros modos de vibracin.
10. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS
Mdulo Altar mayor
StoryLoadDrift XDriftYDist XXDist YY
PISO01SX0.000860.005160
PISO01SY0.0008500.0051
Modulo Torre
StoryItemLoadDriftXDriftY
PISO4Max Drift XSX0.000818
PISO4Max Drift YSY0.001341
PISO03Max Drift XSX0.000751
PISO03Max Drift YSY0.00134
PISO02Max Drift XSX0.000538
PISO02Max Drift YSY0.001259
PISO01Max Drift XSX0.00019
PISO01Max Drift YSY0.000097
La Norma de diseo sismorresistente NTE E.030-06 establece como
distorsin mxima de entrepiso de 0.007, y se ha obtenido en el
anlisis un valor de 0.00516. 11. DISEO ESTRUCTURAL
Combinaciones de CargaLa verificacin de la capacidad de los
elementos de concreto armado se bas en un procedimiento de cargas
factoradas, conforme a la Norma Tcnica de Edificacin E-060
"Concreto Armado" y al cdigo ACI318. Los factores de carga se
indican en la tabla siguiente. D denota efectos de cargas
permanentes, L aquellos debidos a cargas vivas, Sx y Sy los debidos
a sismo. Factores de Carga
CombinacinDLSxSy
11.41.700
21.2501.000
31.251.251.000
41.251.251.000
51.25001.00
61.251.2501.00
71.251.2501.00
80.901.000
90.9001.00
Diagramas generales de momentos.Modulo de Altar mayor
Diagrama de Momentos (envolvente)
Diagrama de Momentos eje 14 del modelo, envolvente
Diagrama de Momentos eje K del modelo, envolvente
Modulo de Torre
Diagramas de Momento10.0 RESULTADOS DEL DISEO
Las cuantas procesadas (cm2). que resultan del anlisis y diseo,
se muestran a continuacin:Mdulo Altar Mayor
Mdulo Torre
