4
Jefe de Disciplina
Jefe de Proyecto:
Cliente:
Revisión Hecho Por Descripción Fecha Revisado Aprobado
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
“MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS
DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN APURIMAC”
APROBADO POR:
COMENTARIOS DEL CLIENTE:
MEMORIA DE CÁLCULOBLOQUE C - SALON DE USO MULTIPLE
ESTRUCTURAS
Rev. 0
Design by: Deapzc
2 de 26 .
4.0 DISEÑO DE ESTRUCTURA DE CONCRETO …..…..……………….……………………………………………………………
5.0 DISEÑO DE COLUMNAS ………………….…………...……….……….……………………………………………………………
6.0 DISEÑO DE ZAPATAS ……...…..…..……………….……………………………………….………………………………………
3.0 DISEÑO DE LOSA ALIGERADA ………………………..……………….………………………………………………..…………
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS
DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN APURIMAC
BLOQUE "C" Página:
ÍNDICE
1.0 GENERALES ……………………………………………………………………………………………………………………………
2.0 ANÁLISIS ESTRUCTURAL ……………………………..……………….……………………………………………………………
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
Fecha:
06/06/2014
Design by: Deapzc
3 de 26 .
GENERALIDADES
ALCANCE
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES
Para el desarrollo de la ingenieria se hará uso de los códigos y estándares que se especifican en los siguientes documentos:
NTE E020 Norma Técnica de Edificaciones - Cargas.
NTE E030 Norma Técnica de Edificaciones - Diseño Sismoresistente.
NTE E050 Norma Técnica de Edificaciones - Suelos y Cimentaciones.
NTE E060 Norma Técnica de Edificaciones - Concreto Armado.
NTE E070 Norma Técnica de Edificaciones - Albañilería.
DOCUMENTOS Y PLANOS REFERENCIALES
Documentos
Estudio de Suelos Estudio de Mecanica de Suelos - Proyecto "Mejoramiento de la capacidad de prestacion de servicios de la
IEI No 01 Santa Teresita del Niño Jesus Abancay - Elaborado por GEOTEST Peru.
CD- 001 Criterios de Diseño Estructuras
DATOS CONSIDERADOS PARA EL ANALISIS Y DISEÑO
- Concreto Armado
Peso especifico del concreto armado : kg/m3
Esfuerzo mínimo de compresión(f'c) : kg/cm2
Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo (fy) : kg/cm2
Modulo de elasticidad Concreto (Ec) : kg/cm2
- Información sísmica
Z = Zona 2 (Abancay)
U = A (Edificaciones esenciales)
S = Suelo intermedios S2
Tp = seg
R = Porticos de C.A. (Sentido X-X)
Porticos de C.A. (Sentido Y-Y)
C= Coeficiente de Amplificación Sismica
C1 = (para tabiques confinados)
- Recubrimientos
Zapatas contra terreno : 7.0 cm
Placas, muros, columnas y vigas peraltadas : 4.0 cm
Aligerados y losas : 2.0 cm
Cimiento corrido y Sobrecimiento ( Fondo no contra terreno) : 5.0 cm
Cimiento corrido y Sobrecimiento (Lateral contra terreno) : 7.0 cm
Muros de Albañilería Armada : 5.0 cm
Columnas y Vigas de Confinamiento : 2.5 cm
CONDICIONES DEL SUELO DE FUNDACIÓN
Capacidad Portante: kg/cm2 Para Zapatas con un Df= 1.50m
Peso especifico del suelo (gs) : kg/m3
Angulo de friccion del suelo (a) :
Coeficiente de friccion concreto-suelo (m) :
1.2.
1.3.
La presente memoria recopila el análisis y posterior diseño del Bloque "C" del proyecto con nombre "MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD
DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS DEL DISTRITO
DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN APURIMAC", por lo tanto en este documento se muestra los procedimientos y
criterios para el desarrollo de la estructura.
1.0.
4.0.
1.1.
1.4.
2,400
210
4,200
1.3.1
217370.65
0.3
1.5
1.2
0.60
8.0
8.0
2.5
0.9
1.5.
1,900
28.5
0.78
0.5
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE
LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO
JESUS DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN
APURIMAC"
Fecha:
06/06/2014
BLOQUE "C" Página:MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
Design by: Deapzc
4 de 26 .
CARGAS Y COMBINACIONES
1.6.1 Cargas:
D = Carga Muerta
L = Carga Viva
Lr = Carga Viva de Techo
E = Carga de Sismo
1.6.2 Combinaciones de cargas para Estructuras de concreto:
Combinaciones de cargas a servicio (RNE E-020)
a. D
b. D+L+Lr
c. 0.75(D+L+Lr)
d. 0.75(D+L+Lr±(0.70E))
e. 0.75(D+0.70E)
f. D±( 0.70E)
Combinaciones de cargas a Rotura: (RNE E-060)
a. 1.4D
b. 1.4D+1.7L+1.7Lr
c. 1.25D+1.25L
d. 0.9D
e. 1.25D+1.25L+1.25Lr±1.0E
f. 0.9D±1.0E
1.6.
Design by: Deapzc
5 de 26
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
El modelo estructural se realiza en el programa SAP2000 V16.1.1 , se muestra a continuación:
Se ha considerado en el modelamiento la aplicación de cargas estáticas (carga muerta, viva) y cargas dinámicas (sismo)
2.0.
2.1.
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS DEL
DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN APURIMAC"
Fecha:
06/06/2014
Modelo estructural - Bloque C (Salon de Usos Multiples)
BLOQUE "C" Página:
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
Losa Aligerada
Porticos de C.A.
Muro de albañileria
Losa Maciza
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6 de 26
SISTEMA ESTRUCTURAL
Sistema estructural Estructura de Concreto:
A continuación se presenta la planta del 1er techo con la sobrecarga aplicada en kg/m2
Estructuración Vigas Planta 1er techo - Estructura Concreto
METRADO DE CARGAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS
CARGAS ESTÁTICAS
Carga Muerta (D)
- Aligerado h=0.17m kg/m2
- Piso terminado kg/m2
- Tabiqueria, ladrillos de arcilla kg/m3
Carga Viva de techo (Lr)
- Sobrecarga en TECHO ALIGERADO kg/m2
CARGAS DINÁMICAS
SISMO
Parámetros Sísmicos (NTE E0.30)
- Factor de Zona, Zona 2 Z =
- Factor de Suelo, S2 S =
- Periodo del suelo Tp =
- Categoria de la Edificación:
Bloque C Factor U =
- Coeficiente de Reducción (Estructura de concreto)
Sistema estructural X-X: R =
Sistema estructural Y-Y: R =
2.1.2
1800
Se ha desarrollado un sistema estructural a base de Sistema de Concreto Armado en la dirección X-X y en la dirección Y-Y y en el 1er techo con losa
maciza (h=0.17 m).
2.2.
2.1.1
280
100
2.1.1
0.3
1.2
0.60
100
1.5
Porticos de
concreto8.0
Porticos de
concreto8.0
Losa Maciza
Design by: Deapzc
7 de 26
ANÁLISIS DINÁMICO DE LAS ESTRUCTURAS
- ESTRUCTURA DE CONCRETO
PERÍODO DE LA ESTRUCTURA
CORTANTE EN LA BASE (SISMO)
DEFORMACIONES Y DISTORSIONES
Caso : Sismo X
Piso 1
Caso : Sismo Y
Piso 1
Desplazamiento Primer Techo EQ-X
2.3.
2.3.1
Edificio Modo Período Ux(%) Uy(%)
1 0.3403 0 70
2 0.3232 72 0Salon Uso Multiple
3 0.2705 23 0
2.3.2
EdificioDIR.
SISMO
Vdin(tn) Vest(tn) V(tn) Factor de
escalaDinámico Estático 0.9xVest
Estructura Salon Uso MultipleX 35.32 22.51 20.26 1.00
Y 40.03 6.13 5.52 1.00
0.0070
2.3.3
2.3.3.1 SISMO
EdificioH piso
(m)
Desplaz.
piso (mm)
(dx0.75xR)
Desplaz.
relativo de
entrepiso
(mm)
Limite
desplaz.
lateral de
entrepiso
DistorsiónLimite distorsión
de entrepiso
4.10 28.26 28.26 28.70 0.0069 0.0070 OK
OK
Comentario
- Bloque C (Auditorio)
4.10 28.20 28.20 28.70 0.0069
Desplaz. (mm)
Design by: Deapzc
8 de 26
Desplazamiento Primer Techo EQ-Y
Desplaz.
Design by: Deapzc
9 de 26 . .
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA EN UNA DIRECCIÓN
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
a = m
b = m
bw = m
tlosa = m
t = m
h = m
NV = und Número de viguetas por ml
NL = und Número de ladrillos por m2 de losa
CARGAS
Carga Muerta Carga Viva
Losa superior kg/m2
Tabiquería móvil kg/m2
Viguetas kg/m2
Sobrecarga kg/m2 Techos 1er nivel
Ladrillos kg/m2 L = kg/m
2
Piso terminado kg/m2 L = Kg/m/vigueta
D = kg/m2 L = t/m/vigueta
D = Kg/m/vigueta
D = t/m/vigueta
DETERMINACIÓN DE MOMENTOS FLECTORES Y FUERZAS CORTANTES
Se ingresan las cargas al programa SAP2000 para obtener la envolvente de las fuerzas ultimas de diseño que se muestran a continuación.
DIAGRAMA DE ENVOLVENTES DE MOMENTOS FLECTORES (+) (KG-M/M)
3.0
382.00
152.80
2.50
8.33
0.30
72.00 100.00
90.00 100.00
100.00 40.00
3.2
120.00 0.00
0.040
0.153
3.3
La carga viva se distribuirá de manera adecuada, para la determinación de los momentos flectores máximos positivos y negativos.
3.1
0.40
0.10
0.17
0.05
0.12
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
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Fecha:
06/06/2014
BLOQUE "C" Página:MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
Sección transversal de la losa aligerada
bw bw bw bw
Design by: Deapzc
10 de 26 . .
DIAGRAMA DE ENVOLVENTE DE MOMENTOS FLECTORES (-) (KG-M/M)
DIAGRAMA DE ENVOLVENTE DE CORTANTES ÚLTIMOS (KG/M)
REFUERZO POR FLEXION
REFUERZO NEGATIVO
Numero de apoyos =
Momento Mu (t-m):
Peralte efectivo d (m):Ku:
w:Cuantia del refuerzo r:
Acero calculado Ascal (cm2):
Refuerzo mínimo Asmin (cm2):
Acero requerido As (cm2):
Varillas
Refuerzo a colocar Ascol (cm2):
Verificación
0.415 0.430 0.430 1.250 1.300 1.250
3.4
3.4.1
3
REFUERZO NEGATIVODESCRIPCIÓN \ APOYO 1 2 3 4
1.300 1.480 0.350
0.079 0.081 0.0810.137 0.137 0.137
0.62% 0.64% 0.64%0.092 0.096 0.096
0.38 0.38 0.38
0.85 0.88 0.88
1/2" 1/2" 1/2" 5/8" 5/8" 5/8" 5/8" 5/8" 5/8"
0.85 0.88 0.88
1.29 1.29 1.29
OK OK OK
Design by: Deapzc
11 de 26 . .
REFUERZO POSITIVO
Numero de tramos =
Momento Mu (t-m):
Peralte efectivo d (m):Ku:
w:Cuantia del refuerzo r:
Acero calculado Ascal (cm2):
Refuerzo mínimo Asmin (cm2):
Acero requerido As (cm2):
Varillas
Refuerzo a colocar Ascol (cm2):
Verificación
VERIFICACIÓN POR CORTE
Cortante máximo Vu (t)
Resist. del concreto al corte fVc (t)Verificación
ØVn = 1.1 x 0.85 (0.53√f`c) bw d
3.4.2
3
REFUERZO POSITIVODESCRIPCIÓN \ APOYO 1 2 3
0.137 0.137 0.1370.25 0.250 0.230 0.780 0.780 0.780 0.800 0.690 1.190
0.013 0.013 0.012 ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!0.012 0.012 0.011 ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!
0.49 0.49 0.45 ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!
0.09% 0.09% 0.08% ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!
0.49 0.49 0.45 ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!0.38 0.38 0.38 ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!
1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 5/8"
OK OK OK ###### ###### ###### ####### #¡VALOR! #¡VALOR!
1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 2.00
3.5
VERIF. POR CORTEDESCRIPCIÓN \ APOYO 1 2 3
0.750 0.400 0.750 1.200 1.230 1.210 1.220 1.230 0.960
OK OK OK1.139 1.139 1.139
Design by: Deapzc
DISEÑO DE ESTRUCTURA CONCRETO
Se presenta el diseño en concreto de algunos de los principales elementos de la estructura (Salon Uso Multiple), realizados con fuerzas internas de los elementos
por la Hipótesis Envolvente Combinaciones de carga (RNE Norma E.060) . (NOTA: los ejes presentados son referenciales)
BLOQUE "C" Página:
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
4.0
Esquema de estructura de concreto con pórticos
Diagrama de momento flectores (tn-m) en vigas - Hipótesis envolvente
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS DEL
DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN APURIMAC"
Fecha:
06/06/2014
Viga Analizada
Columna Analizada
Design by: Deapzc
DISEÑO DE VIGAS
A manera de ejemplo se tomo la viga mas esforzada ubicada en el pórtico del mostrado (Nota: los ejes son referenciales) (Diagrama de Momentos Flectores, unidades: tn-m)
m Peralte de la vigam Ancho de la vigaKg/cm2 Resistencia a la compresión del concretoKg/cm2 Resistencia a la fluencia del acerom Peralte efectivo .cm2 Area total de la viga de concreto
REFUERZO POR FLEXON
DESCRIPCION REFUERZO POSITIVO REFUERZO NEGATIVO
Momento Mux + = t-m Mux - = t-mCuantía del refuerzo en tracción rx = rx =
Area de refuerzo calculada AsxCal = cm2 AsxCal = cm
2
Area de refuerzo mínima Asmin = cm2 Asmin = cm
2
Área a colocar = Max( AsxCal, Asmin) As = cm2 As = cm
2
Varilla seleccionada. y yNúmero de varillas a colocar. y y
Area de varillas colocadas en cada lado En lado bc = cm2 OK En lado hc = cm
2 OK
Número de varillas colocada en cada lado En lado bc = En lado hc =Separación entre varillas en la dirección. sep = m sep = m
Varillas a colocar 2 #5 + 1 #4 2 #5 + 1 #4Se colocará 3 varillas #4 arriba y debajo de la viga como refuerzo en todas las vigas.como la viga es de peralte grande se colocara 2 #4 en el eje central
DISEÑO POR CORTE
También se muestra la viga mas esforzada ubicada en el pórtico del eje Mostrado (Diagrama de Fuerzas Cortantes, unidades: tn)
3.00 3.000.10 0.10
4.1.2
2 1 2 1
5.23 5.23
3.65 3.65
3.65 3.65
#5 #4 #5 #4
1.08 2.11
fy = 4200dve = 0.54Acs = 1500.0
4.1.1
2.20 4.020.033% 0.148%
4.1
hv = 0.60
f'c = 210bv = 0.25
Design by: Deapzc
CORTE CRITICO
fVc > VufVc = f x 0.53 x f'c1/2 x bv x dve f = 0.75
Vux = T Cortante máximo en X = Max (FXpu)fVcx = T Resistencia del concreto al corte para la dirección X.
f Vc > Vux OK
Se colocará estribos mínimo con varilla #3 hasta zona de confinamiento: [email protected]; 10 @ 0.10 ; 3 @ 0.15 ; rto @ 0.20 c/extremo
7.787.38
Design by: Deapzc
15 de 26 .
DISEÑO DE COLUMNAS - DIAGRAMA DE ITERACIÓN
A modo de ejemplo se realiza el analisis y diseno de una columna, la mas critica C-2 (E-21)
SKETCH
a = m Dimensión de la columna en X Kg/cm2 Resistencia a la compresiòn
b = m Dimensión de la columna en Y Kg/cm2 Esfuerzo de fluencia del Acero
Kg/cm2 Modulo de Elasticidad del Acero
ny = m Numero de capas en Y-Y
nx = m Numero de capas en X-X
# 5 # 4 # 4 # 5
# 5 # 5
# 5 # 5
# 5 # 5
# 5 # 4 # 4 # 5
e y = m Deformación unitaria - Fluencia en el acero Asmin = cm2 Acero mínimo Asmin = 1%.a.b
e c = m Deformación unitaria - Máxima en Concreto As = cm2 Area de acero colocado
b = m Coeficiente para el calculo de "a" As > Asmin OK
Pc' = t Pc' = 0.1*f'c*a*b
Pu max = t Pu max = 0.80.(0.70).(0.85.f´c.Ac + As.fy)
CARGAS ÚLTIMAS ACTUANTES EN LA BASE DE LA COLUMNA
UL 7.3
UL 7.2
UL 7.1
UL 6.6
UL 6.5
UL 6.4
UL 6.3
UL 6.2 -3.94 -0.65 16.93 -1.26 -6.49
UL 6.1 -3.94 -0.65 18.53 -1.37 -9.60
UL 5.4 3.76 0.60 9.56 1.32 6.55
UL 5.3 3.76 0.60 11.15 1.21 8.94
UL 5.2 -4.01 -0.67 24.12 -1.24 -6.43
UL 5.1 -4.01 -0.67 26.34 -1.42 -9.83
UL 4.8 3.69 0.58 16.75 1.34 6.62
UL 4.7 3.69 0.58 18.96 1.16 8.71
UL 4.6 -1.79 -1.14 19.12 -2.27 -2.85
UL 4.5 -1.79 -1.14 20.71 -2.34 -4.44
UL 4.4 1.62 1.09 7.38 2.32 2.91
UL 4.3 1.62 1.09 8.97 2.19 3.78
UL 4.2 -1.86 -1.16 26.31 -2.24 -2.79
UL 4.1 -1.86 -1.16 28.52 -2.40 -4.67
UL 3.1 1.55 1.07 14.57 2.35 2.98
UL 2.2 1.55 1.07 16.78 2.14 3.55
UL 2.1 -0.19 -0.05 23.38 0.06 0.12
UL 1.1 -0.19 -0.05 25.86 -0.15 -0.65
5.2
FXcu (Tn) FYcu (Tn) FZcu (Tn) MXcu (Tn-m) MYcu (Tn-m)
0.003 24.9
0.85
37.80
238.40
4
5
DISTRIBUCIÓN DE ACEROS EN LA COLUMNA
0.002 18.0
0.60 fy= 4200
Ey= 2E+06
0.30 f'c= 210
BLOQUE "C"
5.0
5.1
06/06/2014
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X
Y
ZELEVACIÓN
COLUMNA
X
Y
Z
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16 de 26 . BLOQUE "C"
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MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
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APURIMAC"
DISEÑO A FLEXIÓN-COMPRESIÓN 5.3
-200 t
-100 t
0 t
100 t
200 t
300 t
400 t
500 t
0 t-m 5 t-m 10 t-m 15 t-m 20 t-m 25 t-m 30 t-m 35 t-m 40 t-m 45 t-m
DIAGRAMA DE ITERACION EJE X-X
ᶲ = 1.0
ᶲ = 0.9
ᶲ = 0.7
CARGAS X-X
-200 t
-100 t
0 t
100 t
200 t
300 t
400 t
500 t
0 t-m 2 t-m 4 t-m 6 t-m 8 t-m 10 t-m 12 t-m 14 t-m 16 t-m 18 t-m 20 t-m
DIAGRAMA DE ITERACION EJE Y-Y
ᶲ = 1.0
ᶲ = 0.9
ᶲ = 0.7
CARGAS Y-Y
Design by: Deapzc
17 de 26 . BLOQUE "C"
06/06/2014
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
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Fecha:"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
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APURIMAC"
DISEÑO POR CORTE
CORTE POR FLEXIÓN
CORTE EN X-X
fVcx > VuxfVcx = f x 0.53 x f'c^1/2 x a x (b-0.06) f = 0.75
Vux = t Cortante máximo en X = Max (FXpu)t
fVcx = t Resistencia del concreto al corte para la dirección X.
f Vc ≥ Vux El concreto resiste todo el cortante, pero se colocará refuerzo al corte mínimo # 3 @ 0.2
Se colocará refuerzo al corte: @
fVsx = t Resistencia del refuerzo al corte para la dirección X.
f Vc + f Vs ≥ Vux OK
CORTE EN Y-Y
fVcy > Vuy
fVc = f x 0.53 x f'c^1/2 x b x (a-0.06) f = 0.75
Vuy = t Cortante máximo en Y = Max (FYpu)fVcy = t Resistencia del concreto al corte para la dirección Y.
f Vc ≥ Vuy OK El concreto resiste todo el cortante, pero se colocará refuerzo al corte mínimo # 3 @ 0.2
Se colocará refuerzo al corte: @
5.4.1 fVsx = t Resistencia del refuerzo al corte para la dirección Y.
f Vc + f Vs ≥ Vux OK
CORTE EN EL NUDO
CONEXIÓN VIGA-COLUMNA
a = cm Dimensión de la columna en X
b = cm Dimensión de la columna en Y
B1 = cm Ancho de Viga 1
H1 = cm Peralte de Viga 1
B2 = cm Ancho de Viga 2
H2 = cm Peralte de Viga 2
B3 = cm Ancho de Viga 3
H3 = cm Peralte de Viga 3
B4 = cm Ancho de Viga 4
H4 = cm Peralte de Viga 4 ELEVACIÓN
As V1 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Superior Viga 1
0 Varillas #5
Ai V1 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Inferior Viga 1
0 Varillas #5
As V2 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Superior Viga 2
0 Varillas #5
Ai V2 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Inferior Viga 2
0 Varillas #5
As V3 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Superior Viga 3
0 Varillas #5
Ai V3 = 2 Varillas #5 = cm2 Acero Inferior Viga 3
0 Varillas #5
As V4 = 0 Varillas #8 = cm2 Acero Superior Viga 4
0 Varillas #6
Ai V4 = 0 Varillas #6 = cm2 Acero Inferior Viga 4
0 Varillas #5
3.96
0.00
0.00
3.96
3.96
3.96
3.96
3.96
25.00
60.00
25.00
30.00
0.00
0.00
5.4.2
30.00
60.00
25.00
60.00
5.39
1.16
9.33
#3 0.200
12.12
8.29
OK
#3 0.200
5.4
5.4.1
4.01Vuy = 1.09
Design by: Deapzc
18 de 26 . BLOQUE "C"
06/06/2014
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
Página:
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
Fecha:"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS
DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN
APURIMAC"
PARA EL CORTE EN X-X
Características del Área efectiva de Conexión
B1 = cm Ancho de Viga 1
B2 = cm Ancho de Viga 2
a = cm Dimensión de la columna en X
x = cm Distancia más corta de borde de viga a borde de columna
B = cm Ancho de Viga a considerar para el calculo del Ancho Efectivo B = MIN(B1, B2)
h = cm Profundidad del área efectiva h = a
b' = cm Ancho efectivo del área efectiva b' = MIN(B+2x, B+h)
Ae = cm2 Area Efectiva en X-X No mayor que "b"
As1 + As2 = cm2 Acero de las vigas en la direccion X-X As1 + As2 = MAX(As V1+Ai V2, As V2+Ai V1)
1.25.fy.(As1 + As2) = t Cortante debido al refuerzo
PARA EL CORTE EN Y-Y
Características del Área efectiva de Conexión
B3 = cm Ancho de Viga 1
B4 = cm Ancho de Viga 2
b = cm Dimensión de la columna en Y
x = cm Distancia más corta de borde de viga a borde de columna
B = cm Ancho de Viga a considerar para el calculo del Ancho Efectivo B = MIN(B3, B4)
h = cm Profundidad del área efectiva h = b
b' = cm Ancho efectivo del área efectiva b' = MIN(B+2x, B+h)
Ae = cm2 Area Efectiva en Y-Y No mayor que "a"
As1 + As2 = cm2 Acero de las vigas en la direccion Y-Y As1 + As2 = MAX(As V1+Ai V2, As V2+Ai V1)
1.25.fy.(As1 + As2) = t Cortante debido al refuerzo
CONDICIONES DE CONFINAMIENTO
Condición A Nudos Confinados en 4 carasfVn = f 5.3 .√(f´c)*(b') f =
Condición B Nudos Confinados en 3 o dos caras opuestas.fVn = f 4.0 .√(f´c)*(b')
Condición C Otros CasosfVn = f 3.2 .√(f´c)*(b') La cara de analisis de la columna se considera confinada
si: Seccion Viga (en la cara) > 0.75*Seccion Columna
3.96
20.78
0.85
60.00
10.00
0.00
60.00
20.00
1200.00
45.00
1350.00
7.92
41.57
25.00
0.00
25.00
25.00
30.00
10.00
25.00
30.00
X
Y
Z
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19 de 26 . BLOQUE "C"
06/06/2014
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
Página:
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
Fecha:"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO JESUS
DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN
APURIMAC"
CONFINAMIENTO EN EL NUDO
EN X-X
Se colocará refuerzo al corte: @
fVsx = t Resistencia del refuerzo al corte para la dirección X.
EN Y-Y
Se colocará refuerzo al corte: @
fVsy = t Resistencia del refuerzo al corte para la dirección Y.
VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN X e Y EN EL NUDO
UL 6.2 3.94 37.63 73.70 OK 0.65 20.13 75.29 OKUL 6.1 3.94 37.63 73.70 OK 0.65 20.13 75.29 OK
20.18 75.29 OK
UL 5.4 3.76 37.80 73.70 OK 0.60 20.18
UL 5.3 3.76 37.80 73.70 OK 0.60
75.29 OK
UL 5.2 4.01 37.56 73.70 OK 0.67 20.11 75.29 OKUL 5.1 4.01 37.56 73.70 OK 0.67 20.11 75.29 OK
20.20 75.29 OK
UL 4.8 3.69 37.87 73.70 OK 0.58 20.20
UL 4.7 3.69 37.87 73.70 OK 0.58
75.29 OK
UL 4.6 1.79 39.77 73.70 OK 1.14 19.64 75.29 OKUL 4.5 1.79 39.77 73.70 OK 1.14 19.64 75.29 OK
19.70 75.29 OK
UL 4.4 1.62 39.95 73.70 OK 1.09 19.70
UL 4.3 1.62 39.95 73.70 OK 1.09
75.29 OK
UL 4.2 1.86 39.70 73.70 OK 1.16 19.63 75.29 OKUL 4.1 1.86 39.70 73.70 OK 1.16 19.63 75.29 OK
19.71 75.29 OK
UL 3.1 1.55 40.02 73.70 OK 1.07 19.71
UL 2.2 1.55 40.02 73.70 OK 1.07
75.29 OK
UL 2.1 0.19 41.38 73.70 OK 0.05 20.73 75.29 OK
f Vn + f Vs
(t)VERIF.
UL 1.1 0.19 41.38 73.70 OK 0.05 20.73 75.29
Vx Colum
(t)
Vx Act-Nudo
(t)
f Vn + f Vs
(t)VERIF.
Vy Colum
(t)
Vy Act-Nudo
(t)OK
#3 0.150
7.18
#3 0.150
16.16
1 Confinado
B2 Confinado
3 Sin confinar
4 Sin confinar
Cara de Columna Condición en Cara Condición de Nudo
Design by: Deapzc
CALCULO Y DISEÑO DE CIMENTACIONES
DISEÑO DE ZAPATAS
Fecha:
06/06/2014
"MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD DE PRESTACION DE SERVICIO DE LA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA INICIAL Nº 01 SANTA TERESITA DEL NIÑO
JESUS DEL DISTRITO DE ABANCAY, PROVINCIA DE ABANCAY, REGIÓN
APURIMAC"
6.0
BLOQUE "C"
MEMORIA DE CÁLCULO - ESTRUCTURAS
GOBIERNO REGIONAL DE APURIMAC
6.1
Visulaizacion grafica de la estructuracion de Zapatas
Página:
El diseño de las cimentaciones se realizo en el programa SAFE V14.0.0, para una aplicacion de cargas de servicio de la estructura modelada
en el ETABS V 13.1.4.
Verificacion de esfuerzos de reaccion del terreno
Z-01
Z-02
Z-03
Z-04
Z-04
Z-05
Z-05
Z-05
Z-05
Z-05
Z-05
Z-04Z-05
Z-05
Z-05
Z-04
Z-06
Design by: Deapzc
ZAPATA - 4 (1.20x1.20)
DATOS
Altura asumida: cm Long. X: m
Refuerzo Asumido: Long Y: m
Recubrimiento Libre: cm
Peralte d: cm
Dimension x columna: cm Equivalente
Dimension y columna: cm Equivalente
Refuerzo columna:
f'c= Kg/cm2
f'y= Kg/cm2
VERIFICACION DE LONGITUD DE DESARROLLO
Ld1= cm (0.075*fy/√f'c)*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld2= cm 0.0044*fy*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld3= cm
Ld= cm
dzap > OK
CORTE POR FLEXION
qsnu = Kg/cm2 qsnu = Max (qumax) del modelo analizado
qu = Ton/m2 Presión de diseño
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
Distancia Crítica en dirección de análisis Lx flexión = m Ly flexión = m
Cortante máximo Vux = t Vuy = t
Resistencia al corte f Vcx = t f Vcy = t
Verificación f Vcx > OK f Vcy > OK
Vux = qu * Lx flexión * B f Vcx = x x fc x x a
Vuy = qu * Ly flexión * A f Vcy = x x fc x x a
CORTE POR PUNZONAMIENTO 2
Apunzo = m2 Area de punzonamiento.
Vupunzo = t Corte último por punzonamiento. (Vupunzo = qu x Apunzo)
b0 = m Perimetro de área crítica para zapata.
bc = Relación entre el lado mas largo y corto del área de reacción
as = Constante para calcular la resistencia al corte
f Vc1 = t Resistencia al cortante 1 : f Vc1 = 0.85 x 0.27 x (2 + 4 / bc) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc2 = t Resistencia al cortante 2 : f Vc2 = 0.85 x 0.27 x (as x dzap/b0+2) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante 3 : f Vc3 = 0.85 x 1.1 x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante del concreto
f Vc > Vux OK
# 5 1.20
7
32.21
30
40.00 1.20
20
32
Ld
0.893
8.930
60
# 6
210
4200
32
27
25.23 25.23
Vux Vuy
No lleva viga
0.87
No lleva viga No lleva viga
0.128 0.000
1.37 0.00
132.31
204.14
134.76
132.31
7.74
3.09
2.00
40.00
Design by: Deapzc
REFUERZO POR FLEXION EN LA ZAPATA
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
# #
Brazo para cálculo de momento Lxflexion = m Lyflexion = m
Momento Muy + = Ton-m Mux - = Ton-m
Cuantía del refuerzo en tracción rx = ry =
Area de refuerzo calculada AsxCal = cm2 AsyCal = cm2
Area de refuerzo mínima Asmin = cm2 Asmin = cm2
Máximo espaciamiento del refuerzo en flexión smax = cm smax = cm
Refuerzo inferior @ OK @ OK
Area de refuerzo colocado As. Inf. = cm2 As. Inf. = cm2
Se verifica As. Inf. ≥ OK As. Inf. ≥ AsyCal OK
Usar 5 ф @ 5 ф @
Muy = qu * (Lxflexion)^2 /2 * B
Mux = qu * (Lyflexion)^2 /2 * A
Zapata Z-5 (1.00x1.00)
DATOS
Altura asumida: cm Long. X: m
Refuerzo Asumido: Long Y: m
Recubrimiento Libre: cm
Peralte d: cm
Dimension x columna: cm Equivalente
Dimension y columna: cm Equivalente
Refuerzo columna:
f'c= Kg/cm2
f'y= Kg/cm2
VERIFICACION DE LONGITUD DE DESARROLLO
Ld1= cm (0.075*fy/√f'c)*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld2= cm 0.0044*fy*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld3= cm
Ld= cm
dzap > OK
CORTE POR FLEXION
qsnu = Kg/cm2 qsnu = Max (qumax) del modelo analizado
qu = Ton/m2 Presión de diseño
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
Distancia Crítica en dirección de análisis Lx flexión = m Ly flexión = m
Cortante máximo Vux = t Vuy = t
Resistencia al corte f Vcx = t f Vcy = t
Verificación f Vcx > OK f Vcy > OK
Vux = qu * Lx flexión * B f Vcx = x x fc x x a
Vuy = qu * Ly flexión * A f Vcy = x x fc x x a
No lleva viga No lleva viga
0.89 0.40
6.96 6.96
40.00 40.00
0.45 0.30
1.08 0.48
0.023% 0.010%
AsxCal
5/8" 26 cm. 5/8" 26 cm.
#5 26 cm. #5 26 cm.
9.90 9.90
32.21
25
25
# 5
210
4200
40 1.00
# 5 1.00
7
10.48
Lleva viga No lleva viga
0.053 0.053
26
23
20
26
Ld
1.048
0.00 0.55
21.03 21.03
Vux Vuy
Design by: Deapzc
CORTE POR PUNZONAMIENTO 2
Apunzo = m2 Area de punzonamiento.
Vupunzo = t Corte último por punzonamiento. (Vupunzo = qu x Apunzo)
b0 = m Perimetro de área crítica para zapata.
bc = Relación entre el lado mas largo y corto del área de reacción
as = Constante para calcular la resistencia al corte
f Vc1 = t Resistencia al cortante 1 : f Vc1 = 0.85 x 0.27 x (2 + 4 / bc) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc2 = t Resistencia al cortante 2 : f Vc2 = 0.85 x 0.27 x (as x dzap/b0+2) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante 3 : f Vc3 = 0.85 x 1.1 x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante del concreto
f Vc > Vux OK
REFUERZO POR FLEXION EN LA ZAPATA
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
# #
Brazo para cálculo de momento Lxflexion = m Lyflexion = m
Momento Muy + = Ton-m Mux - = Ton-m
Cuantía del refuerzo en tracción rx = ry =
Area de refuerzo calculada AsxCal = cm2 AsyCal = cm2
Area de refuerzo mínima Asmin = cm2 Asmin = cm2
Máximo espaciamiento del refuerzo en flexión smax = cm smax = cm
Refuerzo inferior @ OK @ OK
Area de refuerzo colocado As. Inf. = cm2 As. Inf. = cm2
Se verifica As. Inf. ≥ OK As. Inf. ≥ AsyCal OK
Usar # ф @ # ф @
Muy = qu * (Lxflexion)^2 /2 * B
Mux = qu * (Lyflexion)^2 /2 * A
Zapata Z-6 (0.80x0.80)
DATOS
Altura asumida: cm Long. X: m
Refuerzo Asumido: Long Y: m
Recubrimiento Libre: cm
Peralte d: cm
Dimension x columna: cm Equivalente
Dimension y columna: cm Equivalente
Refuerzo columna:
f'c= Kg/cm2
f'y= Kg/cm2
VERIFICACION DE LONGITUD DE DESARROLLO
Ld1= cm (0.075*fy/√f'c)*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld2= cm 0.0044*fy*db Ojo usar estribos a 10 cm en la union de zapata -Columna
Ld3= cm
Ld= cm
dzap > OK
No lleva viga
0.67
7.05
2.29
No lleva viga No lleva viga
0.38 0.38
0.74 0.74
1.00
40.00
147.06
187.00
99.85
99.85
#5 28 cm. #5 28 cm.
0.019% 0.019%
0.61 0.61
5.80 5.80
7.92 7.92
AsxCal
5/8" 28 cm. 5/8" 28 cm.
40.00 40.00
32.21
40
15
# 5
210
4200
40 0.80
# 5 0.80
7
26
23
20
26
Ld
Design by: Deapzc
CORTE POR FLEXION
qsnu = Kg/cm2 qsnu = Max (qumax) del modelo analizado
qu = Ton/m2 Presión de diseño
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
Distancia Crítica en dirección de análisis Lx flexión = m Ly flexión = m
Cortante máximo Vux = t Vuy = t
Resistencia al corte f Vcx = t f Vcy = t
Verificación f Vcx > OK f Vcy > OK
Vux = qu * Lx flexión * B f Vcx = x x fc x x a
Vuy = qu * Ly flexión * A f Vcy = x x fc x x a
CORTE POR PUNZONAMIENTO 2
Apunzo = m2 Area de punzonamiento.
Vupunzo = t Corte último por punzonamiento. (Vupunzo = qu x Apunzo)
b0 = m Perimetro de área crítica para zapata.
bc = Relación entre el lado mas largo y corto del área de reacción
as = Constante para calcular la resistencia al corte
f Vc1 = t Resistencia al cortante 1 : f Vc1 = 0.85 x 0.27 x (2 + 4 / bc) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc2 = t Resistencia al cortante 2 : f Vc2 = 0.85 x 0.27 x (as x dzap/b0+2) x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante 3 : f Vc3 = 0.85 x 1.1 x √f'c x b0 x dzap)
f Vc = t Resistencia al cortante del concreto
f Vc > Vux OK
REFUERZO POR FLEXION EN LA ZAPATA
DESCRIPCION DIRECCION EN EL EJE X DIRECCION EN EL EJE Y
# #
Brazo para cálculo de momento Lxflexion = m Lyflexion = m
Momento Muy + = Ton-m Mux - = Ton-m
Cuantía del refuerzo en tracción rx = ry =
Area de refuerzo calculada AsxCal = cm2 AsyCal = cm2
Area de refuerzo mínima Asmin = cm2 Asmin = cm2
Máximo espaciamiento del refuerzo en flexión smax = cm smax = cm
Refuerzo inferior @ OK @ OK
Area de refuerzo colocado As. Inf. = cm2 As. Inf. = cm2
Se verifica As. Inf. ≥ OK As. Inf. ≥ AsyCal OK
Usar # ф @ # ф @
Muy = qu * (Lxflexion)^2 /2 * B
Mux = qu * (Lyflexion)^2 /2 * A
3.64
No lleva viga No lleva viga
0.000 0.003
0.364
No lleva viga
0.30
1.09
2.39
0.00 0.01
16.82 16.82
Vux Vuy
No lleva viga No lleva viga
0.20 0.33
0.06 0.15
2.67
40.00
89.53
189.15
104.22
89.53
#5 22 cm. #5 22 cm.
0.002% 0.005%
0.05 0.13
4.64 4.64
7.92 7.92
AsxCal
5/8" 22 cm. 5/8" 22 cm.
40.00 40.00
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DISEÑO DE VIGAS DE CONEXION
VC-b101 (300x500)
cm Peralte de la viga
cm Ancho de la vigacm Recubrimiento LibreKg/cm2 Resistencia a la compresión del concretoKg/cm2 Resistencia a la fluencia del acero
db Diametro de varilla asumidadest Diametro de de estribo a usar
cm Peralte efectivo .cm2 Area total de la viga de concreto
REFUERZO POR FLEXION
DESCRIPCION REFUERZO POSITIVO REFUERZO NEGATIVO
Momento Mux + = t-m Mux - = t-mCuantía del refuerzo en tracción rx = rx =
Area de refuerzo calculada AsxCal = cm2 AsxCal = cm
2
Area de refuerzo mínima Asmin = cm2 Asmin = cm
2
Área a colocar = Max( AsxCal, Asmin) As = cm2 As = cm
2
Varilla seleccionada. y yNúmero de varillas a colocar. y y
Area de varillas colocadas en cada lado En lado bc = cm2OK En lado hc = cm
2OK
Número de varillas colocada en cada lado En lado bc = En lado hc =Separación entre varillas en la dirección. sep = cm sep = cm
Ver detalle en planos
bv = 25r = 4
6.3
hvi = 50
# 3dve = 44.25
f'c = 210fy = 4200
0 4 4 0
7.92 7.92
3.96 3.96
7.39 7.91
# 6 # 5 # 5 # 5
4 42.92 2.92
5.950 6.3500.334% 0.357%
7.39 7.91
Acs = 1250
6.3.1
Diagrama de momentos flectores caso mas critico
# 5
Design by: Deapzc
Acero Calculado
Design by: Deapzc