MEMORIA DESCRIPTIVA
El proyecto se encuentra ubicado en la ciudad de Tacna y
consiste en el diseo de una edificacin de concreto armado de 5
pisos que servir como aulas de un Centro Educativo. La edificacin
ser de tipo aporticado, tendr zapatas aisladas y los diafragmas
horizontales sern losas aligeradas. La altura de entrepiso es de
4.00 m para todos los pisos, con un desplante de 1.20 m en el
primer piso. En cuanto a las especificaciones, el concreto debe
contar con un fc de 210 kg/cm2 y el acerco con fy es de 4200
kg/cm2. El tipo de suelo en el que se edificar es un suelo
intermedio.
1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Planta Tpica:
1.1. LOSA ALIGERADA
1.2. VIGAS
1.2.1. VIGAS LONGITUDINALES (EJE VERTICAL)
Dado que son 5 niveles y por un criterio de uniformidad las
vigas tendrn un peralte de 0.60m
Entonces las medidas sugeridas por el predimensionamiento son de
0.50x0.50m para vigas horizontales. Siendo las medidas de: 0.60 x
0.40m
1.2.2. VIGAS TRANSVERSALES (EJE HORIZONTAL)
Dado que son 5 niveles y por un criterio de uniformidad las
vigas tendrn un peralte de 0.60m
Entonces las medidas sugeridas por el predimensionamiento son de
0.50x0.50m para vigas horizontales. Siendo las medidas de: 0.60 x
0.40m
1.3. COLUMNAS
Se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones:
- Columnas Centradas C4 - Columnas esquineras C1 y columnas
excntricas C2: - Uso de la edificacin: Aulas, pertenece a la
Categora C con P= 1500 kg/m2
Por lo tanto se usar como lado (m) finales:
Tomando en consideracin esta restriccin de que la inercia de las
vigas no pude ser menor a la inercia de las columnas para evitar
rotulas plsticas, se asignar columnas de 0.60x0.60 m para
garantizar la condicin y una misma seccin para uniformizar el
proceso constructivo. Es decir, todas las columnas C1 tendrn
0.60x0.60 m de seccin.
1.4. ZAPATAS
Se asumi que la capacidad admisible qa=1.80 kg/cm2, dentro del
rango de valores de los suelos intermedios. Cabe resaltar que se
tiene que Peso de servicio es real obtenido del metrado de cargas y
el coeficiente del tipo de suelo k = 0.8 correspondiente a suelos
intermedios. Se calcul el rea de zapatas mediante:
Adems, se considera un peralte de 50 cm. que asegura el anclaje
de las varillas de acero hasta N 6. Y se realiza la comprobacin por
punzonamiento:
2. METRADO DE CARGAS
PS = 197.19 + 255.41 (3) + 271.99PS = 1128.78 Tn
3. UBICACIN DEL DENTRO DE MASAS
La excentricidad accidental se calcula de la siguiente
forma:
ex = 0.05 x 15.6ex = 0.780 m
ey = 0.05 x 17.1ey = 0.855 m
Por lo tanto el centro de masa se ubicar:CM = (0.78; 0.855)
m
4. ANLISIS SSMICO ESTTICO SEGN NORMA E030-2006
4.1. PRIMERA PROPUESTASe asumi una estructura regular, tomando
las dimensiones en base al predimensionamiento de los elementos
estructurales y se procedi al clculo de los parmetros necesarios
para calcular la distribucin de fuerza ssmica por piso, para luego
realizar la verificacin del control de desplazamiento lateral por
ambas condiciones de sismo, en las direcciones x e y.
4.1.1. Metrado de cargas por sismoPsismo = 100 % CM + 50% CV
4.1.2. Periodo fundamentalPara el clculo del periodo fundamental
se tom la altura tpica de cada piso y el valor de CT, en este caso
se trata de un edificio con elementos resistentes tipo aporticado.
Con la siguiente frmula se calcul este parmetro:
hn = 21.20mcT = 35(ver HOJA DE CLCULO: ZUCS)
T = 0.61 segundos
4.1.3. Coeficiente de Amplificacin Ssmica
Se consider el tipo de suelo para obtener el valor de TP y TL,
en este caso al tratarse de un suelo intermedio S2 se toma el TP =
0.6 y el TL = 2.00, con el valor de T calculado anteriormente. Con
la siguiente frmula se calcul este coeficiente:
;
TP= 0.60 T = 0.61 TL= 2.00
4.1.4. Fuerza cortante en la base
Se consideraron los parmetros como el factor de zona Z = 0.45 ya
que Tacna est en la zona 4, el factor de uso o importancia U = 1.3
ya que el uso es aulas, el factor de reduccin ssmica R = 8 por ser
aporticado, el factor de suelo S = 1.05 por ser suelo intermedio y
P sismico = 999.76 anteriormente calculado. Se halla la fuerza
cortante
Obteniendo:
Se realiz adems la comprobacin de, C/R = 2.48/8 = 0.31 (OK)
4.1.5. Distribucin de fuerza ssmica por la altura
Se calcul de con la siguiente frmula:
Como T = 0.61 < 0.7segundos, no hay fuerza adicionales en el
ltimo piso.
4.1.6. Control de desplazamiento lateral
Con ayuda programa de modelacin estructural SAP 2000, se hizo un
modelamiento 3D para obtener los resultados del desplazamiento
lateral en cada direccin del sismo (x e y), tomando como el
desplazamiento relativo mximo de entrepiso igual a 0.007, tratndose
de una edificacin de concreto armado
Los resultados arrojaron que la deriva (control) no cumpli con
el mximo desplazamiento permitido segn la norma E030 -2014, en la
direccin Y (salvo las derivas del sismo en la direccin X y las
derivas del cuarto y quinto piso del sismo en la direccin Y).
Debido a estos resultados, se tuvo que realizar cambios en las
dimensiones de los elementos estructurales, para que de esta forma
volver a la estructura ms rgida.
4.1.7. Comprobacin de Irregularidades
4.1.7.1. Irregularidades en Altura
4.1.7.2. Irregularidades en Planta
