Memoria de Cálculo Estructural

MEMORIA DE CÁLCULO estructural

OBRA: “INSTALACION DE LOSA DE RECREACION MULTIUSO DEL BARRIO TUCSUPUN, DISTRITO DE CHORAS, PROVINCIA DE YAROWILCA - REGION

HUANUCO"

ABRIL DE 2015

MEMORIA DE CÁLCULO

1. Descripción de la estructura

El proyecto consiste en: construcción de administración y servicios higiénicos como parte del proyecto de Losa Deportiva.

Primer Piso: Construcción de oficina administrativa: área de 10.67

m2.

Construcción de depósito: área de 10.67 m2.

Construcción de vestuario caballeros: área de 21.04 m2.

Construcción de SS.HH. caballeros: área de 18.30 m2.

Construcción de SS.HH. damas: área de 18.30 m2.

Construcción de vestuario damas: área de 21.04 m2.

Construcción de Gimnasio: área de 23.02 m2.

“INSTALACION DE LOSA DE RECREACION MULTIUSO DEL BARRIO TUCSUPUN, DISTRITO DE CHORAS, PROVINCIA DE YAROWILCA - REGION HUÁNUCO"

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2. Códigos de Diseño:

Conforme al Reglamento Nacional de Edificaciones: -

Norma Técnica de Edificación E020 – Cargas -

Norma Técnica de Edificación E030 – Diseño Sismorresistente -

Norma Técnica de Edificación E050 – Suelos y Cimentaciones -

Norma Técnica de Edificación E060 – Concreto Armado -

Norma Técnica de Edificación E070 – Albañilería

3. Estructuración y Predimensionamiento:

Debido a las características de los edificios anteriormente

descritas, se empleará el Sistema Estructural de Albañilería. En

la zona administrativa se emplearán vigas de borde peraltadas,

vigas inclinadas y tijerales de madera. Los parapetos y

alfeizares de ventanas serán aislados lateralmente. Se inician

los cálculos considerando muros de 10 cm de espesor. Para las

vigas de borde se consideran secciones rectangulares de 25cm

de ancho x 30cm de peralte. Para dimensionar el espesor de las

losas, consideramos el paño más grande.

4. Estructura

La estructura de la zona administrativa de la losa deportiva será

una construcción de concreto armado y muros de ladrillo con

base de zapatas de 1.10 x 1.10 cm, su cobertura del área

administrativa será con vigas inclinadas y tijerales de madera.


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Para el análisis estructural actual y las reformas a introducir se

tiene en cuenta lo mencionado en la NORMA TECNICA E.020 –

CARGAS, NORMA TECNICA E.030 – DISEÑO SISMORRESISTENTE,

etc.

4.1. Descripción

Se trata de una estructura de albañilería compuestos por

columnas, muros; y vigas de sección rectangular sobre los

cuales apoyan los tijerales.

Ilustración 1 Vista General 3D


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COLUMNA 25 X 25 VIGA 25 X 30

Ilustración 2 Vista Superior

Ilustración 3 Vista lateral y frontal


4

Ilustración 4 Vista Lateral

4.2. Justificación de la solución adoptada

Se ha adoptado este tipo de estructura atendiendo a

parámetros de diseño y funcionalidad, principalmente por el

aprovechamiento máximo de la superficie del área de

administración y de la optimización de la distribución de la losa

deportiva

4.3. Método de cálculo.

El análisis de las solicitaciones se realiza mediante un cálculo

espacial en tres dimensiones por métodos matriciales de

rigidez, formando las barras los elementos que definen las

estructuras: columnas, vigas y tijerales. Se establece la

compatibilidad de deformaciones en todos los nudos

considerando 6 grados de libertad; y se crea la hipótesis de

indeformabilidad del plano en cada planta para simular el

comportamiento del forjado, impidiendo así los desplazamientos

relativos entre nudos del mismo. Por tanto, el edificio solo


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podrá· girar y desplazarse en su conjunto. Se crea pues, un

conjunto de nudos generales de dimensión finita en pilares y

nudos, cuyos nudos asociados son los definidos en las

intersecciones de tijerales en vigas (en sus bordes) y de todos

ellos entre la cara de las columnas. Dado que están

relacionados entre sí por la compatibilidad de deformaciones

podemos resolver la matriz de rigidez general y las asociadas,

obteniendo los desplazamientos y esfuerzos de todos los

elementos.

4.4. Materiales Estructurales.

CONCRETO

El concreto a emplearse en la cimentación será 210

kg/cm2 con módulo de elasticidad E = 2 173 000 T/m2

. El concreto a emplearse en la superestructura será 210

kg/cm2 con módulo de elasticidad E = 2 173 000 T/m2

ACERO


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El acero de refuerzo en todo el edificio consistirá en

barras corrugadas con esfuerzo de fluencia fy=4200

kg/cm2

MADERA

Se usara madera tratada de dimensiones tal como

especifica los planos.

4.5. Medios usados en el cálculo de la estructura

SAFE es un programa que se usa para el diseño de

cimentaciones, mientras tanto ETABS es dedicado a la

edificación S.A.

4.6. Cargas y pesos

Peso específico del Concreto Armado = 2.4 Ton/m3

Peso de acabados de techo (teja andina) = 0.112 Ton/m2

5. Cimentación

5.1. Descripción del tipo de cimentación

Se trata de una cimentación resuelta con los sistemas

tradicionales especificados en los planos correspondientes. En

tales planos vendrán especificadas las características de los

materiales utilizados, así como los distintos detalles

constructivos a realizar. La cimentación, en este caso se realiza

mediante zapatas de concreto armado de 60 cm de espesor. Se

cuenta con zapatas céntricas y excéntricas en ambos casos

aisladas de 1.10 x 1.10.

5.2. Capacidad portante


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Se trabajará a una capacidad portante de 1.13 kg/cm2, según

datos del estudio realizado por la empresa CONSEDIS. (Se

adjunta resultado de mecánica de suelos).

5.3. Justificación de la Solución Adoptada

El tipo de cimentación elegido es el más adecuado para las

características geológicas y portantes del terreno, no obstante

se verificar· esta circunstancia tras la realización del estudio

geotécnico mediante calicatas.

6. Método de cálculo.

Se presenta la información referente a la zona de

administracion. Se modela la estructura tomando en cuenta su

geometría (tal como figura en los planos de Arquitectura). Los

muros consisten en elementos con comportamiento de placa

(flexión, corte y torsión que se producen fuera del plano del

elemento) y comportamiento de membrana (cargas axiales

coplanares). Las uniones entre los diferentes elementos

estructurales se consideran rígidas. El suelo se modela como un

medio continuo y elástico y su rigidez es representada por

resortes verticales distribuidos que son función del coeficiente

de balasto y de la forma de la cimentación. Las sobrecargas se

distribuyen uniformemente sobre cada losa de piso. Para el

análisis estructural se emplea el programa de cómputo ETABS

que utiliza el método matricial de rigidez por elementos finitos y

considera cada muro como objetos conformados por elementos


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bidimensionales de 4 nudos que son automáticamente divididos

con mallas definidas por el mismo programa. Para el análisis

sísmico se considera que las masas de la edificación están

concentradas en el centro de masas de cada losa de piso. El

centro de masas se considera desplazado una excentricidad de

5% de la dimensión perpendicular a las direcciones de análisis.

El análisis sísmico empleado es Análisis de Superposición Modal

por respuesta Espectral. El sistema de coordenadas empleado

será X-Y en planta y Z para la elevación


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ANEXOS


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DISEÑO DE COLUMNA

ACI 318-11 Column Section Design

Column Element Details (Summary)

LevelEleme

ntSection

IDCombo

IDStation

LocLength

(m)LLRF Type

Story1 C1 C-25X25 DCon2 2400 2.7 1 Sway Special

Section Properties

b (m) h (m)dc (m)

Cover (Torsion) (m)

0.25 0.250.0559

10.0273

Material Properties

Ec

(tonf/m²)f'c

(tonf/m²)Lt.Wt Factor

(Unitless)fy

(tonf/m²)fys

(tonf/m²)2173706.5

12100 1 42184.18 42184.18


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Design Code Parameters

ΦT ΦCTied ΦCSpiral ΦVns ΦVs ΦVjoint

0.9 0.65 0.75 0.75 0.6 0.85

Axial Force and Biaxial Moment Design For Pu , Mu2 , Mu3

Design Pu

tonf

Design Mu2

tonf-m

Design Mu3

tonf-m

Minimum M2

tonf-m

Minimum M3

tonf-m

Rebar Area m²

Rebar % %

1.4552 -0.0729 0.1405 0.0331 0.0331 0.000625 1

Axial Force and Biaxial Moment Factors

Cm

Factor Unitless

δns Factor Unitless

δs Factor Unitless

K Factor Unitles

s

Length m

Major Bend(M3)

0.4 1 1 1 2.4

Minor Bend(M2)

0.4 1 1 1 2.4

Shear Design for Vu2 , Vu3

Shear

Vu

tonf

Shear ΦVc

tonfShear ΦVs

tonfShear ΦVp

tonf

Rebar Av /s m²/m

Major, Vu2

0.0952 2.8429 0 0 0

Minor, Vu3

0.0478 2.8429 0 0 0

Joint Shear Check/Design


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DISEÑO DE VIGA

ACI 318-11 Beam Section Design

Beam Element Details (Summary)

LevelEleme

ntSection

IDCombo

IDStation

LocLength

(m)LLRF Type

Story1 B2 V-25X30 DCon1 3025 3.15 1 Sway Special

Section Properties

b (m) h (m) bf (m) ds (m) dct (m) dcb (m)0.25 0.3 0.25 0 0.06 0.06

Material Properties

Ec

(tonf/m²)f'c

(tonf/m²)Lt.Wt Factor

(Unitless)fy

(tonf/m²)fys

(tonf/m²)2173706.5

12100 1 42184.18 42184.18

Design Code Parameters

ΦT ΦCTied ΦCSpiral ΦVns ΦVs ΦVjoint

0.9 0.65 0.75 0.75 0.6 0.85

Design Moment and Flexural Reinforcement for Moment, Mu3

Design -

Moment

tonf-m

Design +Mome

nt tonf-m

-Momen

t Rebar

m²

+Moment

Rebar m²

Minimum

Rebar m²

Required

Rebar m²

Top (+2 -0.1875 0.00002 0 0.00002 0.00002


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Design -

Moment

tonf-m

Design +Mome

nt tonf-m

-Momen

t Rebar

m²

+Moment

Rebar m²

Minimum

Rebar m²

Required

Rebar m²

Axis) 1 8 8Bottom (-2

Axis) 0.0938 0 0.00001

0.000014

0.000014

Shear Force and Reinforcement for Shear, Vu2

Shear Vu2

tonf

Shear ΦVc

tonfShear ΦVs

tonf

Shear Vp

tonf

Rebar Av /S m²/m

0.3736 3.4582 0 0 0

Torsion Force and Torsion Reinforcement for Torsion, Tu

Φ*Tu

tonf-m

Tcr tonf-

m

Area Ao

m²

Perimeter, ph

m

Rebar At /s m²/m

Rebar Al

m²/m0 0.1477 0.0289 0.7444 0 0


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Documents

Memoria de Cálculo Estructural