Memoria de Calculo de Edificio de 4 niveles

“PROYECTO : VIVIENDO MULTIFAMILIAR”

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MEMORIA MEMORIA DE CÁLCULO CÁL CULO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL 1. Aspecto Asp ectoss Generales.

El objetivo de esta memoria es el de servir de complemento y sustento a los planos de estructuras para proporcionar una mejor comprensión de todo el Proyecto Estructural. 2. Descr Descripci ipci ón del Proyecto Uso Bloque Volado Área Ár ea Número de Pisos Altu Al tu ras de Entrepisos Altu Al tu ra Tot To t al Escalera Materiales

Vivienda Forma Cuadrada Cuadrada (9.50 m de Ancho Ancho por 9.76 m de Largo) No presenta 290.50 m2 4 Pisos 2.7 m Primer Nivel al Cuarto Nivel 13.30 m (Hasta cumbrera de techo) 2 tramos (ancho de 1.80 m). Paso de 0.25 m, Contrapasos de 0.18 m, Concreto Armado. Estructura de concreto armado, Muros de ladrillo con tarrajeo

A continuación se muestran los planos de arquitectura para tener una mejor compresión del proyecto.

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PLANTA TIPICA

3. Propiedades de los Materiales Materiales y Normas Util Util izadas. izadas. Concreto armado Para la cimentación, columnas, vigas, y losas aligeradas:

Resistencia a la compresión Peso Especifico Módulo de Elasticidad Módulo de Corte Módulo de Poisson

f’c= 210 Kg/cm2 ɣc = 2400 Kg/m3

  0.15000417 ×√ ′90643. 217370.56 6Kg/cm2 5 Kg/cm2 µ = 0.20

Acero Ac ero de con c onst st r ucci uc ción ón (Grado (Gr ado 60) Como refuerzo de los elementos estructurales

Resistencia a la Fluencia Módulo de Elasticidad

fy = 4,200 kg/cm2. E = 2000000 Kg/cm².

Para el diseño de los diferentes elementos resistentes de concreto armado de la edificación se han aplicado los requerimientos mínimos prescritos por el Reglamento Nacional de Edificaciones vigente y de sus Norma Técnicas T écnicas pertinente para el presente caso, y que son las siguientes: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


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a) b) c) d)

Norma de Cargas E.020 Norma de de Diseñ Diseño o Sismorresistente Sismorresistente E.030 Norma de de Suelos y Ciment Cimentaciones aciones E.050 Norma de de Conc Concreto reto Armado Armado E E.060 .060

4. Estructuración Debido que mientras más compleja es la estructura, más difícil resulta predecir su comportamiento sísmico, sísmico, es recomendable que la estructura sea lo más simple y sencilla de manera que la idealización necesaria para su análisis sísmico sea lo más real posible. También debe evitarse que los elementos no estructurales distorsionen la distribución de fuerzas consideradas, pues generan fuerzas en elementos que no fueron diseñadas para esas condiciones. Por ello es recomendable tener en cuenta los siguientes aspectos para la estructuración del edificio      

Simplicidad y Simetría, Resistencia y Ductilidad, Híperestaticidad y Monolitismo, Uniformidad y continuidad de la Estructura, Rigidez Lateral Referente al Diseño en Concreto Armado En el diseño de flexión se debe buscar buscar la falla por balanceada balanceada evitando la falla por compresión. En elementos sometidos sometidos a flexión y cortante dar más capacidad por cortante cortante buscando evitar la falla por corte. En elementos sometidos sometidos a compresiones importantes importantes confinar al concreto con refuerzo de acero transversal. Diseñar los elementos continuos con cuantías de acero en tracción y en compresión que permita la redistribución de momentos y una adecuada ductilidad. Diseñar las columnas con mayor capacidad de resistir momentos que las vigas, de tal manera que las rotulas plásticas se formen en los extremos de las vigas y no en las columnas. En elementos sometidos a flexo compresión y cortante (columnas y muros) En dar más capacidad por cortante que por flexión.













El sistema que se ha empleado, vistos los requerimientos necesarios, es un SISTEMA DE APORTICADOS APORTICA DOS EN LOS DOS SENTIDOS, ello para que la estructura tenga un comportamiento adecuado frente a la acción sísmica y a su vez cumplir con lo estipulado en la norma E.030. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


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Con los criterios antes mencionados se realizó la estructuración en compatibilización de la arquitectura. ESTRUCTURACION VISTA EN TRES DIMENSIONES

ESTRUCTURACION VISTA EN PLANTA



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5. Metrado de Cargas Para el metrado de cargas se siguió lo mencionado en la Norma de Cargas E.020, donde se tiene los pesos unitarios de los distintos materiales empleados en la construcción, así como también las distintas sobrecargas en función al tipo de uso de la edificación. Para el análisis estructural se consideró lo siguiente: Cargas de Gravedad Las cargas de gravedad son las generadas por el peso propio de los diferentes elementos estructurales y no estructurales de la edificación y las generadas por las cargas vivas que actúan por la función que cumple esta construcción. Para calcular los pesos propios de los elementos estructurales y no estructurales, se han considerado los siguientes pesos unitarios: Cargas Permanentes:

Elementos de concreto armado Losa aligerada 20 cm (con Bloques de arcilla) Contrapiso Unidad de albañilería sólida (ladrillo) Unidad de albañilería hueca (bloqueta)

: 2400 kg/m3 : 300 kg/m2 : 50 kg/m2 : 1900 kg/m3 : 1350 kg/m3

Sobre Cargas: Tipo de edificación: Centro Educativo

Corredores y Escaleras Azotea

: 200 Kg/m2 : 100 Kg/m2

5.1. Predimensio namiento de Vigas y Columnas Para el predimensinamiento de los elementos estructurales se recurre del libro Diseño en concreto Armado del Ing. Roberto Morales Morales, además de las recomendaciones del libro de Estructuración y Diseño de Edificaciones de concreto Armado del Ing. Antonio Blanco Blasco Predimensionamiento de Vigas



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Recomendaciones de viga de acuerdo a Antonio Blanco Blasco : L ≤5.5 mts. L ≤6.5 mts. L ≤7.5 mts. L ≤8.5 mts. L ≤9.5 mts.

V: V: V: V: V:

25x50 25x60 25x70 30x75 30x85

30x50 30x60 30x70 40x75 30x90

40x60 40x70 30x80 40x85

50x70 40x80 40x90

Eje Eje AB Eje BC

Luz Vigas Recomendadas 4.8 25x50 30x50 4.8 25x50 30x50 -

-

Eje Eje A

Luz Vigas Recomendadas 3.8 25x50 30x50 3.8 25x50 30x50 2 25x50 30x50 -

-

Eje BC

Predimensionamieto de Columnas Pre - Dimensionamiento de Columnas Según ensayos experimentales en Japón : 

si :



1

=

  

Falla fragil por aplastamiento debido a cargas axiales excesivas.

3 1

Falla ductil.

3

Metrado de Cargas

Donde : D : Dimension de la seccion en la direccion del analisis sismico de la columna b : la otra dimension de la seccion de la columna. P : carga total que soporta la columna ( ver tabla B.2) n : valor que depende del tipo de columna y se obtiene de la tabla B.2 fć : resistencia del concreto a la compresion simple. Tipo

DESCRIPCION

P/P G

C1

Col. Interior Para primeros niveles

1.10

0.30

C2

Col Int. Para los 4 ultimos pisos sup.

1.10

0.25

C3

Col. Ext Porticos Int.

1.25

0.25

C4

Col. de Esquinas

1.50

0.20

Carga Muerta P. Aligerado : Tabiqueria : Acabado : Peso de Vigas : Peso de Columnas : Subtotal :

n

300 270 50 100 60 780

Carga muerta Ultimo Nivel : 100

Azotea

kg/m² kg/m² kg/m² kg/m² kg/m² kg/m²

kg/m²

Tabla B.2 Valores de P y n par el predimensionamiento de columnas

Long. del Area Tributaria :

f'c : Niveles de la Columna :

 =

  

210 kg/cm² kg 4

Sobre Carga en Pisos Se considero :

200 kg/m²

Sobre Carga en Techos Se considero :

100 kg/m²

Carga Total :

1189.8 kg/m²

Dimensiones Establecidas Eje. Horiz. Tipo

Eje. Vertical.

Condicion de Ubicación de Columna : Eje X1 Eje X2 Eje Y1 Eje Y2 A. Trib. C1 C3 C4

Col. Interior Para primeros niveles Col. Ext Porticos Int. Col. de Esquinas

4.75 0 4.75

4.75 4.75

3.88 3.88 3.88

3.88 3.88

P G

18.43 21928 9.22 10964 4.61 5482

P/P G : 1.1 1.25 1.5

n:

P: A. de Col Base (b)

0.3 24121 0.25 13705 0.2 8223

1531 1044 1371

30 30 30

Altura (h) 52 35 46

5.2. Consid eraciones para el análisis --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


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El análisis estructural tiene la finalidad de calcular los esfuerzos internos así como también las deformaciones en los elementos estructurales, para lo cual se desarrollara un modelo tridimensional para el análisis donde se considerara una distribución de masas y rigideces. Para el cálculo de estas fuerzas se aplicaron métodos elásticos lineales sustentados en los siguientes principios fundamentales de la estática y la resistencia de materiales: a) Se cumplen las condiciones de equilibrio estático o dinámico. b) Se cumple el principio de compatibilidad de deformaciones. En el caso de vigas, este principio se reemplaza por la clásica hipótesis de Navier - Bernoulli que establece que las secciones planas antes de las deformaciones, se mantienen planas después de que ocurren las mismas. c) Se cumplen las leyes constitutivas de cada material estructural del edificio, las cuales establecen una relación unívoca entre los esfuerzos y deformaciones de cada uno de ellos. d) Se cumple el principio de superposición. Tanto para el análisis Estático como el Dinámico se tienes los siguientes parámetros: 

Zonificación El territorio nacional está dividido en tres zonas, la cual se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada en el siguiente cuadro se muestra los factores de zona que se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad del 10% de ser excedida en 50 año. Tabla N°1 FACTORES DE ZONA "Z"



ZONA

Z

4

0.45

3

0.35

2

0.25

1

0.1

Condiciones geotécnicas Los perfiles del suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo, espesor del estrato, periodo fundamental de vibración del suelo y la velocidad de propagación de las ondas de corte, en el siguiente cuadro se muestra los tipos de perfiles de suelos.

Tabla N° 2 CLASIFICACION DE LOS PERFILES DE SUELO Perfil

Vs

N60

Su



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------S0 >1500 m/s S1 500 m/s a 1500 m/s >50 >100 kPa S2

180 m/s a 500 m/s

S3

<180 m/s

S4



15 a 50

50 kPa a 100 kPa

<15

25 kPa a 50kPa

Clasificación basada en el EMS

Categoría de la Edific ación

CATEGORIA

A Edificaciones Esenciales

B Edificaciones Importantes

CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES DESCRIPCION

A1: Establecimientos de salud del Sector Salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud . A2: Edifi caciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de que ocurra un sismo severo tales como : o Establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A1. o Puertos, aeropuertos, locales municipales, centrales de comunicaciones. Estaciones de o bomberos, cuarteles de las fuerzas armadas y policía. o Instalaciones de generación y transformación de electricidad, reservorios y plantas de tratamiento de agua. Edifi caciones donde se reúnen gran cantidad de personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales, terminales de pasajeros, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos y bibliotecas. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.

FACTOR U 1.5

1.3

C Edificaciones Comunes

Edificaciones comunes tales como:viviendas, ofi

1.0

D Edificaciones Temporales

Edificaciones cuyas fallas causan perdidas de Ver nota 2 menor cuantía y normalmente la probabilidad de causar víctimas es baja, como cercos de menos de 1.50m de altura, depósitos temporales, pequeñas viviendas temporales y construcciones similares

cinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de contaminantes.



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Configuración Estructural y Sistema Estructur al Con fines adecuados de análisis las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares como también para adoptar valores adecuados de reducción de fuerza sísmica. SISTEMAS ESTRUCTURALES Sistema Estructural

Acero Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF) Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF) Pórticos Especiales Concéntricamente Arriostrados (SCBF) Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (OCBF) Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF) Concreto Armado Pórticos (1) Dual (2) De Muros Estructurales (3) Muros de Ductilidad Limitada (4) Albañilería Confinada o Armada (5) Madera (por esfuerzos admisibles)

Coeficiente de Reducc ión, R Para Estructuras Regulares (*)(**) 8 7 6 8 6 8

8 7 6 4 3 7

1. Por lo menos el 80% del cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos que cumplan los requisitos de la NTE.E.060. En caso se tengan muros estructuras estos deberán diseñarse para resistir una fracción de la acción sísmica total de acuerdo con su rigidez 2. Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales, los pórticos deberán ser diseñados para tomar por lo menos el 25% del cortante en la base. Los muros estructurales serán diseñados para las fuerzas obtenidas del análisis. 3. Sistema en el que la resistencia sísmica está dada predominantemente por muros estructurales sobre los que actúa por lo menos el 80% del cortante en la base 4. Edificios de baja altura con alta densidad de muros de ductilidad limitada 5. Para diseño por esfuerzos admisibles el valor de R será 6. (*) Estos coeficientes se aplicaran únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontes permitan la disipación de la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplicara a estructuras de tipo péndulo invertido. (**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomados como 3/4 de los anotados en la tabla. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


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CUADRO RESUMEN PARAMETROS Zonificación Condiciones Geotécnicas

Zona 2 (Cusco) Suelo Intermedio (según estudio de Suelos)

Categor ía de la Edificación Configuración Estructural Sistema estructural Factor de Amplif icación Sísmica

Edificaciones Comunes (Vivienda)

VALORES Z = 0.25 Tp = 0.60 seg TL = 2 seg S = 1.2 U=1

Irregular

R=8

Porticos

  2.5 ( ) ;  ≤ 2.5

T = 0.31 seg C = 2.50

Donde “T” es el periodo fundamental de la estructura,

ello viene a ser el Periodo inherente al primer modo de vibración (Hallamos con el modelo del software) Peso de la Edificación

Peso (P) se calculará la carga permanente más un porcentaje de Carga Viva o Sobrecarga: a. En edificaciones de Categoría A y B, se tomara el valor del 50% de la carga viva b. Edificaciones de Categoría C, se tomara el 25% de la carga viva c. En Azoteas y techos en general se tomara el 25% de la carga viva d. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerara el 100% de la carga que pueda contener

Carga Muerta = 100% Carga Viva = 25%

  ∝.   . . .  ∝ 0.0781,  í á



Consideraciones para el análisis sismo estático



Consideraciones para el análisis sismo Dinámico

  ...    2.5  ≤ 2.5 ,

, g = 9.81 m/seg2

5.3. Analisis de Irregul aridad De aduerdo a la Norma E.030 de Diseño Simorresistente, capitulo 3 Sistemas Estructurales, Sub ítem 3.5 Regularidad Estructural, se presenta las siguientes --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


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condiciones para la Determinación de la REGULARIDAD O IRREGULARIDAD TANTO EN ALTURA O EN PLANTA de la estructura, para lo cual se presenta los siguientes cuadros IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL EN ALTURA Sentido X Irregularidad de Rigidez - Piso Blando Cuando la distorsion entrepiso es mayor que 1.4 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior.

TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4 Story3 Story2 Story1

D4

Sei smi c Di nami c X Max

D3


D2


D1


TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.4*Dist i+1 Story4

UX m 0.007757 0.006471 0.004348 0.001773

UY m 0.00258 0.00218 0.00149 0.000621

RZ

Point

rad

R: 8

X

Y

Z

m

m

m

Altura m

0.000399

23

4.6856

5.637

10.8

2.7

0.000346

24

4.6809

5.6596

8.1

2.7

0.000245

58

4.6809

5.6596

5.4

2.7

0.000111

59

4.6809

5.6596

2.7

2.7

UX m 0.001286 0.002123 0.002575 0.001773

Condicion

0.00381

Ia :

1

Ia :

1

Ia :

1

Ia :

1

Story3 0.00629 0.00881 Regular Story2 0.00763 0.01068 Regular Story1 0.00525 Cuando la distorsion de entrepiso es mayor al 1.25 veces el promedio de lsa distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.25*Prom Dist i+1 Condicion D4

D3

D2 D1

0.00381 0.00629 0.00763

0.00739 Regular

0.00525

Irregularidad de Rigidez - Piso Blando Cuando la distorsion entrepiso es mayor que 1.4 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior.

TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4 Story3 Story2 Story1

D4 D3 D2 D1

Se ismi c Di nami c Y Max Se ismi c Di nami c Y Max Se ismi c Di nami c Y Max Se ismi c Di nami c Y Max

TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.4*Dist i+1 Story4

UX m 0. 002618 0. 002183 0. 001466 0. 000598

UY m 0. 007625 0. 006451 0. 004413 0. 001843

RZ

Point

rad 0. 000399 0. 000346 0. 000245 0. 000111

23 24 58 59

X

Y

Z

m 4. 6856 4. 6809 4. 6809 4. 6809

m 5. 637 5. 6596 5. 6596 5. 6596

m 10. 8 8. 1 5. 4 2. 7

Altura m 2.7 2.7 2.7 2.7

UX m 0.000435 0.000717 0.000868 0.000598

Condicion

0.00129

Story3 0.00212 0.00297 Regular Story2 0.00257 0.00360 Regular Story1 0.00177 Cuando la distorsion de entrepiso es mayor al 1.25 veces el promedio de lsa distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.25*Prom Dist i+1 Condicion D4

D3

D2 D1

0.00129 0.00212 0.00257

0.00249 Cumple

0.00177

Irregularidad de Resistencia - Piso Debil Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de analisis , la resistencia de un entrepiso f rente a fuerzas cortantes es inferior a 80% de la resistencia del entrepiso inmediato superior TABLE: Story Stiffness Story

Story4 S tory 3 S tory 2 S tory 1

Load Case

Se ismi c Di nami c X S ei sm ic Di na mi c X S ei sm ic Di na mi c X S ei sm ic Di na mi c X

Shear X

Drift X

Stiffness X

Shear Y

Drift Y

Stiffness Y

tonf

m

tonf/mm

tonf

m

tonf/mm

8.5964 17. 7183 23. 9908 26. 89

0.001677 0. 002487 0. 002787 0. 001928

5.12561 7. 12368 8. 60914 13. 94642

2.8892 6. 0221 8. 2028 9. 2218

0.000531 0. 000825 0. 001015 0. 000718

5.43712 7. 30167 8. 08159 12. 83616

0.8Sti+1 tonf/mm

0 4 .100488 5 .698944 6 .887312

Regular Regular Regular Regular Ia :

1



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Irregularidad de Resistencia - Piso Debil Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de analisis , la resistencia de un entrepiso f rente a fuerzas cortantes es inferior a 80% de la resistencia del entrepiso inmediato superior TABLE: Story Stiffness Story

Load Case

Shear X

Drift X

Stiffness X

Shear Y

Drift Y

Stiffness Y

tonf

m

tonf/mm

tonf

m

tonf/mm

0.8Sti+1 tonf/mm

Story4

Se ismi c Di nami c Y

2.8822

0.000621

4.64344

8.618

0.001451

5.94081

0

Regular

S tory 3 S tory 2 Story1

S ei sm ic Di na mi c Y S ei sm ic Di na mi c Y Seismic Dinamic Y

5. 9421 8. 0457 9.0167

0. 000927 0. 001044 0.000727

6. 40921 7. 70976 12.40487

17. 962 24. 466 27.5087

0. 002251 0. 002694 0.001927

7. 97926 9. 08035 14.27517

4. 752648 6. 383408 7.26428

Regular Regular Regular Ia :

1

Ia :

1

Ia :

1

Ia :

1

Ia :

1

Irregularidad Extrema de Rigidez Cuando la distorsion entrepiso es mayor que 1.6 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior.

TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4 Story3 Story2 Story1

D4


D3

Seismic Dinamic X Max

D2


D1


TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.6*Dist i+1 Story4 0.01392

UX m 0.009259 0.00762 0.005017 0.001957

UY m 0.000763 0.000644 0.000438 0.000171

RZ

Point

rad

R: 8

X

Y

Z

m

m

m

Altura m

0.000469

23

4.6119

5.2766

10.8

2.7

0.0004

24

4.5979

5.2952

8.1

2.7

0.000277

58

4.5979

5.2952

5.4

2.7

0.000119

59

4.4335

5.1281

2.7

2.7

Condicion

Story3

0.01351

0.02228 Cumple

Story2 Story1

0.00907

0.02162 Cumple

0.00580

0.01451 Cumple

Cuando la distorsion de entrepiso es mayor al 1.40 veces el promedio de lsa distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes

TABLE: Di aphragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.6*Dist i+1 Story4 0.01392 Story3 Story2 Story1

UX m 0.004699 0.00456 0.00306 0.001957

R:

Condicion

0.01351 0.00907

0.01703 Cumple

0.00580

Irregularidad Extrema de Rigidez Cuando la distorsion entrepiso es mayor que 1.6 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior.

TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4 Story3 Story2 Story1

D4


D3


D2


D1


TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.6*Dist i+1 Story4 0.01392

UX m 0.009259 0.00762 0.005017 0.001957

UY m 0.000763 0.000644 0.000438 0.000171

RZ

Point

rad

R: 0

X

Y

Z

m

m

m

Altura m

0.000469

23

4.6119

5.2766

10.8

2.7

0.0004

24

4.5979

5.2952

8.1

2.7

0.000277

58

4.5979

5.2952

5.4

2.7

0.000119

59

4.4335

5.1281

2.7

2.7

Condicion

Story3

0.01351

0.02228 Cumple

Story2 Story1

0.00907

0.02162 Cumple

0.00580

0.01451 Cumple

Cuando la distorsion de entrepiso es mayor al 1.40 veces el promedio de lsa distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes

TABLE: Diap hragm Center of Mass Displacements Story Distorsion 1.6*Dist i+1 Story4 0.01392 Story3 Story2 Story1

R: 8

Condicion

0.01351 0.00907

UX m 0.004699 0.00456 0.00306 0.001957

0.01703 Cumple

0.00580



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Irregularidad Extrema de Resistencia Existe irregularidad extrema de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de analisis , la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato superior TABLE: Story Forces Story Load Case/Combo

Story4 Story3 Story2 Story1

Location

P

VX

VY

T

MX

MY

kgf

kgf

kgf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

0.65Vi+1 kgf


Bottom

0

8.5964

2.8892

44.5933

7.6974

22.8721

0 Regular

Se ismi c Di nami c X Max

Bottom

0

17. 7183

6. 0221

92.3813

23.696

69. 8673

5. 58766 Regular

S ei sm ic Di nam ic X Max

Bo tto m

0

23. 9908

8. 2028

125. 3399

45. 42

133. 3122

1 1. 516895 Regular

Se ismi c Di nami c X Max

Bottom

0

26. 89

9. 2218

140. 677

69. 8538

204. 4783

15. 59402 Regular

Ia :

1

Irregularidad Extrema de Resistencia Existe irregularidad extrema de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de analisis , la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato superior TABLE: Story Forces Story Load Case/Combo

Story4 Story3 Story2 Story1

Location

P

VX

VY

T

MX

MY

kgf

kgf

kgf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

0.65Vi+1 kgf

Seismic Dinamic Y Max

Bottom

0

2.8822

8.618

45.2356

22.958

7.669

0 Regular

Se ismi c Di nami c Y Max

Bottom

0

5.9421

17. 962

94. 2589

70. 6845

23. 4298

Se ism ic Di na mi c Y Max

Bo tt om

0

8. 0457

24. 466

128. 3348

135. 4726

44. 7101

1. 87343 Regular 3. 862365 Regular

Se ism ic Di na mi c Y Max

Bo tt om

0

9. 0167

27. 5087

144. 2069

208. 3488

68. 5775

5. 229705 Regular

Ia :

1

Ia :

1

Irregularidad de Masa o Peso Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de analisis , la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 80% de la resistencia del entrepiso inmediato superior Nota : Este criterio no se aplica en azoteas ni en sotanos

TABLE: Story Forces Story Load Case/Combo

Location

P

VX

VY

T

MX

MY

kgf

kgf

kgf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

P Real kgf

Story4

Peso Edificio

Top

50.58

0

0

0

269.2748

-235.0511

50.58

Story3

Peso Edificio

Top

134.6003

0

0

0

696.5545

-605.9491

84.0203

Story2

Peso Edificio

Top

219.6793

0

0

0

1130.3452

-981.8503

85.079 Regular

Story1

Peso Edificio

Top

304.7583

0

0

0

1564.1358

-1357.752

85.079 Regular

IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Irregularidad Torsional Existe irregularidad torsional cuando , en cualquiera de las direcciones de analisis, e l maximo desplazamiento relativo de e ntrepiso en un e xtremo del e dificio, calculado incluyendo excentridad accidental (Δ MAX), es mayor que 1.2 veces el desplamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso para la misma condicion de carga (Δ CM) Este criterio solo se aplica en edificios con diafragmas rigidos y s olo si el maximo desplamiento relativo de entrepiso es mayor que 50% del desplazamiento permisible en la tabla N°11

TABLE: Diaphragm Center of Mass Displacements Story

Diaphragm

R:6

Load Case/Combo

UX

UY

RZ

Point

X

Y

Z

Disp.

m

Story4 Story3

D4 D3

Se ismic Dinami c X Max Se ismic Dinami c X Max

m 0.007757 0.006471

m 0.00258 0.00218

rad 0.000343 0.000296

23 24

4.721 4.6994

m 5.6712 5.6835

m 10.8 8.1

m 0.001286 0.002123

Story2 Story1

D2 D1

Se ismic Dinami c X Max Se ismic Dinami c X Max

0.004348 0.001773

0.00149 0.000621

0.000206 8.80E-05

58 59

4.6995 4.6995

5.6899 5.6899

5.4 2.7

0.002575 0.001773

Desplazamiento maximo de un extremo : en el piso : Story 3 Desplazamiento maximo de un extremo : en el piso : Story 2 Altura de Entrepiso a ve rificar Desplazamiento :

0.006034

0.004028 2.7 0.004458 >

Ia :

Altura

ΔCM

m 2.7 2.7

0.007 0.0029 0.0047

40.83% 67.40%

2.7 2.7

0.0057 0.0039

81.75% 56.29%

1

1.*2 Desl. Rel. 0.0047 Regular



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Irregularidad Torsional Existe irregularidad torsional cuando , en cualquiera de las direcciones de analisis, e l maximo desplazamiento relativo de e ntrepiso en un e xtremo del e dificio, calculado incluyendo excentridad accidental (Δ MAX), es mayor que 1.2 veces el desplamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso para la misma condicion de carga (Δ CM) Este criterio solo se aplica en edificios con diafragmas rigidos y s olo si el maximo desplamiento relativo de entrepiso es mayor que 50% del desplazamiento permisible en la tabla N°11

TABLE: Diaphragm Center of Mass Displacements Story

Diaphragm

R:8

Load Case/Combo

UX

UY

RZ

Point

X

Y

Z

Disp.

m

Story4 Story3

D4 D3

Se ismic Dinami c Y Max Se ismic Dinami c Y Max

m 0.002618 0.002183

m 0.007625 0.006451

rad 0.000213 0.000181

23 24

4.721 4.6994

m 5.6712 5.6835

m 10.8 8.1

m 0.000435 0.000717

Story2 Story1

D2 D1

Se ismic Dinami c Y Max Se ismic Dinami c Y Max

0.001466 0.000598

0.004413 0.001843

0.000124 5.20E-05

58 59

4.6995 4.6995

5.6899 5.6899

5.4 2.7

0.000868 0.000598

Desplazamiento maximo de un extremo : en el piso : Story 3 Desplazamiento maximo de un extremo : en el piso : Story 2 Altura de Entrepiso a ve rificar Desplazamiento :

0.007089

0.00484 0.00484 2.7 0.001666 >

Ia :

Altura

ΔCM

m 2.7 2.7

0.007 0.0013 0.0021

18.41% 30.35%

2.7 2.7

0.0026 0.0018

36.74% 25.31%

1

1.*2 Desl. Rel. 0.0021 Regular

5.4. Criterio s de Combi nación para el análisis dinámico

Mediante los criterios de combinación que se indican se podrá obtener las respuesta máxima esperada (r) tanto para fuerzas internas en los elementos estructurales, como para los parámetros globales del edificio como fuerza cortante en la base, cortante de entrepiso, momento de volteo, desplazamiento total y relativos de entrepiso.

    0.25∑=| +| 0.75 ∑=  Alternativamente, la respuesta máxima podrá estimarse mediante la COMBINACION CUADRATICA COMPLETA (CQC) de los valores calculados para cada modo. En cada dirección se consideran aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos del 90% de la masa de la estructura, pero debe tomarse por lo menos los tres primeros modos predominantes en la dirección del análisis. Para el cálculo de los esfuerzos internos se considerara los siguientes factores de combinación: COMB1 COMB2 COMB3 ENVOLVENTE

= 1.4 CM + 1.7 CV = 1.25 CM ± CS = 0.9 CM ± CS = MAX (COMB1, COMB2, COMB3)

(Máximo valor de la superposición de las tres combinaciones empleadas) Dónde: CM = Efecto de la carga permanente CV = Efecto de la carga viva CS = Efecto de la carga sísmica --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MEMORIA DE CÁLCULO


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5.5. Modelamiento de la Estructura

El análisis estructural de la Edificación, se ha realizado con ayuda del programa Etabs versión 16.0.0, ajustándolo a las normas peruanas. Mediante este podemos encontrar los esfuerzos últimos para luego con estos diseñar las vigas, las columnas y los muros de corte, asimismo las cimentaciones. La ubicación de las cargas permanentes corresponderá a la ubicación de los elementos estructurales y no estructurales los mismos que ya no son móviles, considerados según la disposición del proyecto arquitectónico. La ubicación de las sobrecargas será en función de la ubicación del elemento estructural según la disposición del proyecto arquitectónico. 5.6. Resultados del Análisi s 5.6.1. Desplazamientos Laterales Según RNE Norma E.030 Diseño Sismorresistente “Para estructuras

regulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75 R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para estructuras irregulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por R los resultados obtenidos del análisis lineal elástico. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el numeral 4.5.2 ni el cor tante mínimo en la base especificado en el numeral 4.6.4. LIMITES PARA EL DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO Estos límites no son aplicables a naves industriales Material Predominante (Di/hei) Concreto Armado 0.007 Acero 0.010 Albañilería 0.005 Madera 0.010

Verificación de desplazamientos en la dirección X e Y R=6 R: Factor de reducción por ductilidad Nota: En el Techo no se tiene losa de entrepiso por tal no se puede definir un diafragma, consiguientemente verificamos las derivas en cada nodo de intersección de los elementos estructurales de dicho entrepiso



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TABLE: Diaphragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4

D4


Story3

D3


Story2

D2


Story1

D1


Sentido Y TABLE: Diaphragm Center of Mass Displacements Story Diaphragm Load Case/Combo Story4

D4


Story3

D3


Story2

D2


Story1

D1


UX m 0.007757 0.006471 0.004348 0.001773

UY m 0.00258 0.00218 0.00149 0.000621

UX m 0.002618 0.002183 0.001466 0.000598

UY m 0.007625 0.006451 0.004413 0.001843

RZ

Point

rad

X

Y

Z

m

m

m

eriva Perm. :

0.000343

23

4.721

5.6712

10.8

2.7

0.000296

24

4.6994

5.6835

8.1

2.7

0.000206

58

4.6995

5.6899

5.4

2.7

8.80E-05

59

4.6995

5.6899

2.7

2.7

RZ

Point

rad

X

Y

Z

m

m

m

R: 0.001286 0.002123 0.002575 0.001773

0.007 6 Condicion 0.0029 ok 0.0047 ok 0.0057 ok 0.0039 ok

R: 0.001174 0.002038 0.00257 0.001843

0.007 8 Condicion 0.0026 ok 0.0045 ok 0.0057 ok 0.0041 ok

eriva Perm. :

0.000213

23

4.721

5.6712

10.8

2.7

0.000181

24

4.6994

5.6835

8.1

2.7

0.000124

58

4.6995

5.6899

5.4

2.7

5.20E-05

59

4.6995

5.6899

2.7

2.7

5.6.2. Junta de Separación Sísmica JUNTA SISMICA A) Separación entre estructuras vecinas

"s" (cm)

"s" Debe ser mayor o igual a Max {2/3*(DesplA+DesplB), 3+0.004(h-500), >3cm} B) Retiro del edificio a construir de los limites de colindancia con otros lotes

"q"

"q" Debe ser mayor o igual a Max {2/3*(DesplA), s/2} Notas: -

-

Los desplazamientos Despl A y Despl B s eran los que resulten de realizar el analisis est ructural lineal y elastico de una estruct ura multiplicando los resultados de dicho analisis por 3/4R tal como lo indica el item 16.4 ademas afectando de 0.75 a R si es que la estructura fuera catalogada como irregular h (cm): Altura hasta la que se esta realizando el analisis, vendria a ser igual a la altura total menor de entre las dos edificaciones vecinas que se prentende alejar para que no se golpeen en un movimiento sismico Despl A y Despl B pueden ingresar en cualquier unidad a las ecuaciones

Despl A (cm) Despl B (cm) h (cm) s(cm) q (cm)

0.22 0.22 320 3 1.5

Distancia de separación entre el bl oque a construir y el bl oque vecino 3cm



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5.6.3. Cortante mínimo en la base TABLE: Story Forces Story Load Case/Combo

Location

P

VX

VY

T

MX

MY

kgf

kgf

kgf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

Story4


Bottom

0

8.8344

1.0659

Story3


Bottom

0

17.8851

2.2297

88.8655

8.8087

71.0507

Story2


Bottom

0

24.1542

3.0323

120.1681

16.9339

135.0672

Story1


Bottom

0

27.1096

3.3874

134.8912

26.0226

206.9424

VY

T 55.1235 110.1439 146.8242 165.1643

MX

MY -29.1109 -87.7577 -166.1316 -254.4764

TABLE: Story Forces Story Load Case/Combo Story4 SEX 1 Story3 SEX 1 Story2 SEX 1 Story1 SEX 1

Location Bottom Bottom Bottom Bottom

P 0 0 0 0

VX -10.9437 -21.8425 -29.1083 -32.7608

0 0 0 0

43.6905

2.8418

0 0 0 0

23.5182

Cuando el sistema Presenta Irregularidad de debe de Rescalar el Sismo Dinamico en ambos sentidos y el Cortante Dinamico es menor al 90 % del Cortante Estatico

En X :

82.75% No Escalar Factor de Escala :


1.00

Location

P kgf

VX kgf

VY kgf

1.0686

8.9548

T kgf-m


Bottom

0

Story3


Bottom

0

2.237

18.1595

90.2946

72.1801

8.8325

Story2


Bottom

0

3.0379

24.554

122.2009

137.2732

16.9704

Story1


Bottom

0

3.3874

27.606

137.2978

210.4636

26.0595

VY kgf -10.9437 -21.8425 -29.1083 -32.7608

T kgf-m -48.0719 -95.8272 -127.6641 -143.602

MX kgf-m 29.1109 87.7577 166.1316 254.4764

MY kgf-m

Location

P kgf

VX kgf

Story4

SEY 1

Bottom

0

0

Story3

SEY 1

Bottom

0

0

Story2

SEY 1

Bottom

0

0

Story1

SEY 1

Bottom

0

0

23.8717

MY kgf-m

Story4


44.3599

MX kgf-m

2.8425

0 0 0 0

Cuando el sistema Presenta Irregularidad de debe de Rescalar el Sismo Dinamico en ambos sentidos y el Cortante Dinamico es menor al 90 % del Cortante Estatico

En Y :

84.27% No Escalar Factor de Escala :

1.00



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5.6.4. Distri buci ón de la fuerza sísmica en altura y momento de volt eo 5.7. Diagr amas de Fuerzas Internas DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES (Und = kgf)



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES (Und = kgf)



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES (Und = kgf-m)



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Para el diseño de los diferentes elementos de concreto armado se ha aplicado el Método de Resistencia Ultima, conocido también como Diseño a la Rotura. En este diseño se han considerado los siguientes factores de carga y factores de reducción prescritos por la Norma E060 del Reglamento Nacional de Edificaciones: FACTORES DE CARGA Dónde:

U = 1.4 CM + 1.7 CV U = 1.25 (CM  CV)  CS U = 0.9 CM  CS

CM = efecto de la carga permanente CV = efecto de la carga viva CS = efecto de la carga sísmica

FACTORES DE REDUCCIÓN Para flexión sin carga axial: Para flexión con carga axial de tracción: Para flexión con carga axial de compresión: Para cortante con o sin torsión: Para aplastamiento del concreto:

0.90 0.90 0.70 0.85 0.70

El diseño estructural consiste en la verificación de las dimensiones asumidas de los elementos estructurales en el análisis estructural. 6.1. Diseño de la cimentación

Según el Estudio de Mecánica de Suelos para la Edificación, el terreno de fundación es de consistencia mediana de perfil S1 identificado en la estratigrafía del estudio de suelos por lo tanto se utilizó el factor S=1.2 y la profundidad de desplante recomendada para la fundación de la cimentación es a 1.50 m del nivel de terreo natural con un qadm=0.94 Kg/cm2. MÉTODOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL 1) Cimentación. En el diseño de la cimentación deberán considerarse los siguientes factores: Transmisión del corte basal de la estructura del suelo. Provisión para los elementos volteantes. Posibilidad de movimientos diferenciales de los elementos de la cimentación. Licuefacción del subsuelo. En el análisis estructural de la Sub Estructura, deberá considerarse la posibilidad de giro de la cimentación. Mientras menos estable sea el terreno de fundación o de cimentación es mayor la importancia de considerar la posibilidad de giro lo cual afecta a la determinación del periodo de vibración, el coeficiente sísmico, la distribución de fuerzas entre placas y pórticos, la distribución de la fuerza sísmica a lo alto de la edificación en los distintos niveles y diseño de los diferentes elementos estructurales.    



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Con estas consideraciones, se diseño con el programa SAFE 2014. Del modelo de Etabs se exportaron las cargas muertas, vivas y sisimo.

 



Definición de secciones.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





Modulo de balasto en función q admisible.

Para las verificaciones de acuerdo a la Norma E-060, se consideran las presiones de servicio, presiones de servicio 2, 3,4 y 5 que se verifican con el 30% de la q admisible.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Revisiones de presiones de servicio



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICACIÓN DE CORTES Y PUNZONAMIENTO EN ZAPATA EJE 3-EJEC



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PD=

30.10 Tn

PL=

5.60 Tn

PS=

0.00 Tn

Col.

MD=

1.25 Tn.m

ML=

0.45 Tn.m

0.0415

MS=

0.00 Tn.m

0.08

1503 kg/m

hs

L=1.50m

3

t

2

qa=

0.95 kg/cm

f y=

4200 kg/cm

f'c=

210 kg/cm

r

2 2

r=

0.10 m

hs=

1.50 m

B=1.00m

B

b=0.50 h=0.25 m

B=

2.20 m

L=

2.00 m

t=

60 cm 2

4.4 m

A = 1.4PD+1.7PL

P

M (+)

M (-)

= 1.4

x 30.1

+ 1.8

x 5.6

=52.2

Ton

= 1.25

( 30.

+ 5.6

+ 0.0)

=44.6

Ton

0.9PD+1.25PS

= 0.9

x 30.1

+ 1.3

x 0.0

=27.09

Ton

1.4MD+1.7ML

= 1.40

x 1.2

1.8

x 0.4

=2.56

Ton

1.25(MD+ML+MS)

1.25(PD+PL+PS)

= 1.25

( 1.

+ 0.4

+ 0.0)

=2.12

Ton

0.9MD+1.25MS

= 0.9

x 1.2

1.25

x 0.0

=1.12

Ton

1.4MD+1.7ML

= 1.4

x 1.2

1.8

x 0.4

= -2.56

Ton

= 1.25

( 1.25.

- 0.45

- 0.0)

=-1.00

Ton

= 0.9

x 1.2

1.25

x 0.0

=-1.12

Ton

+ 1.5

x 1.5

- 2.40 x 0.60

1.25(MD-ML-MS) 0.9MD+1.25MS

EXCENTRICIDAD SIN SISMO e = M = 2.5552 = 0.05 m P

=52.2

EXCENTRICIDAD CON SISMO (+) e = M = 2.1214 = 0.05 m P

=44.6

EXCENTRICIDAD CON SISMO (-) e = M = 1.0014 = -0.02 m P

=44.6

0.05m

9.50

= 5.81

Ton /cm2



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

P e

L=2.20m

hs

t B=2.00m

r s

2 s

1

P  1

s

A



P  e  B / 2 L  B

3

44.625



4.40

+ 2.12

x 1.00 = 11.59 Kgr /cm

2

= 1.23 Kgr /cm

2

1.47

12 P s

2



A



P  e  B / 2 L  B

3

44.625



4.40

- 2.12

x 1.00

1.47

12

s1

= 35.70 4.40

+ 1.70 x 1.00

9.50 Kgr /cm

=9.27

2

1.47 d

 s  s  qu  l  Area   l  2  1

Area =

6.41 +11.59 2

l

t

x 1.00

=9.00 Ton/m 2 1





---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

rea =

nec 

qu  l

  0.53 f ' c  b d nec



nec

l

9.00 Ton/m





=

B - b- d =

Area

  0.53 f ' c  b

r  1.12 + 10.0

2.00m

- 0.50

- 0.50

= 1.00 m

9.00 x 1000



0.85

x 0.53 x

210

= 1.12 cm x 100

60 cm

= 11.12

L

AREA  qu  ( AT  AS )

 s 2  s 1   s 's '     B  L   2 1   b  d / 2  (h  d )  2   2 

b

Area  

d/2

B

d/2

h

d/2

A =

1.23 + 11.6 x4.40 2

C+d

Area = L/2-h/2-d/2

h+d

2 24.836 Ton/m

s

p

p



+ 11.6 x0.53

L/2-h/2-d/2

s

nec

1.23





qu  ( AT



AS )

  1.1 f ' c  bO

d



r 



8.53 + 10.0

24.84 x 1000 0.85x1.1

= 18.53

=8.53 cm

x 210 x 215

60 cm



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICACIÓN DE DISEÑO EN ZAPATA EJE 3-EJEC



qu =

24.58 Ton/m2

M U



(s 1

 s 2

)  L2

2



2

MU =

(11.46

L= s 2  L

2

-1.23)x 2.89 +



L2 = 2.89m

1.70m

2

L

3

1.23

2

x 2.89 x 2

2

=15.96 Ton-m

3

2 1

a = 2.2 cm

As 

As 

M U

  fy  ( d  a / 2)

M U

  fy  ( d  a / 2)

As MIN

0.8 

15.96x



0.9 x 4200

15.96x



0.9

fc  b  d



fy Φ

= 8.64

cm

;

( 50.0 - 1.10)

105

= 8.53

cm2 ;

x 4200 ( 50.0 - 0.51)

0.8 x 210



10

x 200

x 50 = 27.60 cm

1.98

x 200 = 18.90 cm

a



a



As  fy

  fc  b

As  fy

  fc  b





8.64

x 4200

0.85

x 210

x 200

8.53

x 4200

0.85

x 210

=1.02cm

=1.00cm

x 200

4200 @ =

5/8''

27.60

qU

 s 2

s

1

2

L=

11.46



+1.23 =6.34 2 L2 =

0.88m 2

M U



qu  L 2

Ton-m

6.3



L

0.77m x 0.77 =2.43

L

Ton-m

2

qU

qU

a = 0.4 cm

As 

As 

As MIN

M U

  fy  ( d  a / 2)

M U

  fy  ( d  a / 2) 0.8  





fc  b  d 

fy Φ

5/8''

2.43x 0.9 x 4200

2.43x 0.9

100000

= 1.29

cm2 ;

( 50.0 - 0.19)

100000

= 1.29

cm2 ;

x 4200 ( 50.0 - 0.08)

0.8 x 210

x 200

x 50 = 27.60 cm

1.98

x 200 = 18.90 cm

a



a



As  fy

  fc  b

As  fy

  fc  b





0.85

0.85

1.29

x 4200

x 210

x 200

1.29

x 4200

x 210

=0.15cm

=0.15cm

x 200

4200 @ =

27.60



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Col. hs=1.50

t=0.60

r=0.10

B=2.20m

0.50

0.25



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



COMBO DE DISEÑO CON SAFE



ARMADO DE ACERO CON SAFE



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



ARMADO DE VIGAS



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

RECOMENDACIÓN : DE ACUERDO AL ESTUDIO DE SUELOS NO SE TUVIERON MAS VALORES DE Q ADMISIBLE A DIFERENTES PROFUNDIDADES DE CIMENTACIÓN,, TENIENDOSE COMO ÚNICO VALOR, POR LO CUAL LAS DIMENSIONES Y ARMADO DE ACERO QUEDARON MUY CONDICIONADO POR LA PROFUNDIDAD.Y EL Q ADMSIBLE. SE RECOMIENDA DARLE UN MEJORAMIENTO DEL SUELO QUE RECIBIRA LA CIMENTACIÓN.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6.2. Diseño de elementos en flexión y corte. 6.2.1. Diseño de Vigas Se presenta el diseño de vigas del eje B del primer nivel Ñ

ñ

ñ

ñ

ñ

ñ

ñ

² ²

² ²

² ²

²

²

²

²

²

²

ñ

Ø

ñ

Ø

Ø

²

²

²

ñ

Ø

ñ

²

¡

Ø

² Ø

Ø ²

ñ

Ø

Ø

²

ñ

²

Ø

²

² Ø

Ø

²

²

Ø

Ø

Ø

Ø

Ø

Ø



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6.2.2. Diseño de Columnas

En el presente diseño de columnas se realizó los diagrama de iteración de M – P de los tres tipos de columnas observándose que las fuerzas y momentos de la envolvente de momentos y cargas axiales. Diagrama de Iteraccion de M - P column a de 30 x 50

Point

M2 kg-m

- M2 kg-m

M3 kg-m

P

M2 kg-m

M3 kg-m

- M3 kg-m

P

kgf-m

kgf-m

kgf-m

tonf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

kgf

1

0

0

0

180.8445

1

0

0

2

4.0846

-4.0846

0

180.8445

2

0

6.9622

-6.9622

180.8445

3

6.3474

-6.3474

0

163.2685

3

0

10.6332

-10.6332

165.3013

-8.09

0

135.7443

4

0

13.5614

-13.5614

139.3217

-9.3153

0

105.116

5

0

15.7004

-15.7004

111.1413

4

8.09

5

9.3153 9.951

-9.951

0

66.2655

6

0

17.3408

-17.3408

77.8484

7

10.5917

-10.5917

0

52.1934

7

0

19.4944

-19.4944

64.3983

8

10.6383

-10.6383

0

26.7089

8

0

20.6423

-20.6423

42.6019

9

7.6544

-7.6544

0

-6.354

9

0

15.796

-15.796

4.0315

10

2.7005

-2.7005

0

-55.6252

10

0

8.5581

-8.5581

-34.6488

11

0

0

0

-75.222

11

0

0

0

-75.222

10.6383 kgf-m

Pu max :

A A G R A C

180.8445

6

Mu max :

F N O T L A I X

0

20.6423 kgf-m

Mu max :

26.7089

Pu max :

42.6019

0

0

0

0

-8.09

135.7443

-17.3408

77.8484

200

200

150

150

100

100 Pux &Mux2 Pux &-Mux2

50

Px&Mx Pux &Mux

0

F N O T L A I X A A G R A C

Puy & Muy2

50

Series2 Py&My Puy & Muy

0

-50 -50 -100 -100

-30 -15

-10

-5

0 5 MOMENTO TN -M

10

-20

-10

15

0

10

20

30

MOMENTO TN -M

Diagrama de Iteraccion de M - P column a de 30 x 45

Point 1

M2 kg-m

- M2 kg-m

M3 kg-m

kgf-m

kgf-m 0

tonf 166.9215

1

M2 kg-m

M3 kg-m

- M3 kg-m

kgf-m 0

k gf-m

kgf 166.9215

P

0

0

kgf-m 0

2

3.8115

-3.8115

0

166.9215

2

0

5.7839

-5.7839

166.9215

3 4

5.8749 7.4914

-5.8749 -7.4914

0 0

149.9956 124.5369

3 4

0 0

8.7999 11.2164

-8.7999 -11.2164

151.5511 127.2142

5 6 7 8 9

8.6644 9.3212 9.9239 9.9716 7.1622

-8.6644 -9.3212 -9.9239 -9.9716 -7.1622

0 0 0 0 0

95.974 59.1889 45.5953 20.8299 -10.2734

5 6 7 8 9

0 0 0 0 0

12.9971 14.4058 16.1864 16.8639 12.743

-12.9971 -14.4058 -16.1864 -16.8639 -12.743

100.5857 68.6314 55.5705 33.0844 -3.143

10 11

2.4304 0

-2.4304 0

0 0

-57.5849 -75.222

10 11

0 0

6.3254 0

-6.3254 0

-41.7112 -75.222

Mu max : Pu max :

Mu max :

9.9716 kgf- m

Pu max :

20.8299 0 -8.6644


P

kgf-m 0

0 95.974

16.8639 kgf-m

33.0844 0 -16.1864

200

200

150

150

0 55.5705

100

100 Pux &Mux2

Pux &-Mux2

50

Px&Mx

Pux &Mux

0

F N O T L A I X 50 A A G R A C 0

Puy & Muy2 Series3 Py&My Puy & Muy

-50 -50 -100 -20

-100 -15

-10

-5

0 5 MOMENTO TN - M

10

15

-10

0

10

20

MOMENTO TN - M



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Diagrama de Iteraccion de M - P column a de 30 x 40 M2 kg-m

- M2 kg-m

M3 kg-m

P

M2 kg-m

M3 kg-m

- M3 kg-m

P

kgf-m

kgf-m

kgf-m

tonf

kgf-m

kgf-m

kgf-m

kgf

Point 1

0

0

0

138.3602

1

0

0

0

138.3602

2

3.0778

-3.0778

0

138.3602

2

0

4.0405

-4.0405

138.3602

3

4.8472

-4.8472

0

126.0421

3

0

6.3431

-6.3431

127.2611

4

6.1749

-6.1749

0

105.1554

4

0

8.0914

-8.0914

107.0353

5

7.062

-7.062

0

82.2805

5

0

9.2673

-9.2673

85.2672

6

7.4844

-7.4844

0

54.4217

6

0

10.0238

-10.0238

59.9112

7

7.9801

-7.9801

0

44.709

7

0

11.0631

-11.0631

49.6754

8

8.0374

-8.0374

0

27.1966

8

0

11.3769

-11.3769

33.0927

9

5.852

-5.852

0

3.0112

9

0

8.4776

-8.4776

5.2068

10

2.1734

-2.1734

0

-32.9809

10

0

3.9796

-3.9796

-25.5945

11

0

0

0

-48.762

11

0

0

0

-48.762

8.0374 kgf-m

Mu max : Pu max :


11.3769 kgf-m

Mu max :

27.1966

Pu max :

33.0927

0

0

0

0

-7.062

82.2805

-10.0238

59.9112

150

150

100

100

50

Pux & Mux2 Pux & -Mux2 Px& Mx

0

Pux & Mux

F N O50 T L A I X A A G 0 R A C

Puy & Muy2 Series3 Py& My Puy & Muy

-50 -50

-100 -15

-100 -10

-5

0 MOMENTO TN - M

5

-10

-5

10

0

5

10

15

MOMENTO TN -M

Diagrama de Iteraccion de M - P column a de 25x50

Point

M2 kg-m

- M2 kg-m

M3 kg-m

P

M2 kg-m

M3 kg-m

- M3 kg-m

Tnf-m

Tnf-m

Tnf-m

tonf

Tnf-m

Tnf-m

Tnf-m

1

0

0

0

157.6395

1

0

0

0

157.6395

2

2.864

-2.864

0

157.6395

2

0

6.2473

-6.2473

157.6395

3

4.4635

-4.4635

0

141.0097

3

0

9.3816

-9.3816

142.728

4

5.6796

-5.6796

0

116.199

4

0

11.9516

-11.9516

119.9649

5

6.3668

-6.3668

0

85.6896

5

0

13.9106

-13.9106

95.001

6

6.7387

-6.7387

0

47.4889

6

0

15.5494

-15.5494

64.9245

7

7.0432

-7.0432

0

32.5053

7

0

17.5556

-17.5556

52.3483

8

6.8542

-6.8542

0

6.8872

8

0

18.6756

-18.6756

31.8652

9

4.5028

-4.5028

0

-25.9664

9

0

14.3254

-14.3254

-3.1263

10

1.7931

-1.7931

0

-59.6732

10

0

7.7431

-7.7431

-38.2277

11

0

0

0

-75.222

11

0

0

0

-75.222

7.0432 kgf-m

Mu max : Pu max :


P kgf

18.6756 kgf-m

Mu max :

32.5053

Pu max :

31.8652

0

0

0

0

-6.7387

47.4889

-15.5494

64.9245

200

200

150

150

100

F N O T L A I X 50 A A G R A C 0

100

Pux & Mux2 Pux & -Mux2

50

Px & Mx Pux & Mux

0

Puy & Muy2 Series3 Py& My Puy & Muy

-50 -50 -100 -20

-100 -10

-5

0 MOMENTO TN - M

5

10

-10

0

10

20

MOMENTO TN - M



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de Losas Diseño por Flexion de Losas Tramo 1

Mu (-) : 0.0000 tn-m

Mu (-) : 0.6700 tn-m

Mu (+) :

a:

0.000 cm

Diseño por Flexion de Losas Tramo 2

Mu (-) : 0.6700 tn-m

0.450 tn-m

a:

0.405 cm

Mu (-) :

a:

2.572 cm

a:

2.572 cm

El ala se encuentra en compresion (suposision correcta). As(-) : 0.0000 cm² As min (-) :

As Diseño :

0.583 cm²

Φ

1.093 cm² 0.583 cm²

0.688

cm

As min (+) :

0.583

cm²

0.583 cm²

As Diseño :

As Diseño : 1

As(-) : As min (-) :

As(+) :

1

3/8

1

As Diseño : 1

As Diseño :

OK

Φ

0.642

cm

As min (+) :

0.583

cm² As Diseño :

As Diseño :

1

As Diseño :

OK

0.71

OK 1

Φ

3/8

+ Φ

0.71

As Diseño :

0.71

OK Calculo de Acero de Temperatura

Ast = 0.0025 b w d b: t:

A st = 0.0025 bw d

100 5

Ast =

b: t:

1.25 cm²

Area acero=

Ø 1/4 @

20

Ast = Ø=

0.28 cm²

1/4 Ø

cm

Verificacion de Cortante

Ø:

0.85

Vc = Ø 0.53

√fć bw d

100 5 1.25 cm²

Area acero=

1/4

@

0.28 cm²

20

cm

Verificacion de Cortante

Ø:

0.85

Vc = Ø 0.53 √fć bw d

V c :

0.971 Tnf

Vc :

V u :

0.480 kgf

Vu :

No requiere Ensanche

0.971 Tnf 1 Tnf

No requiere Ensanche

Esquema de Armado Final

Esquema de Armado Final

3/8

1 Φ

3/8

Φ

1.27

Calculo de Acero de Temperatura

1

Φ

+

OK

Φ

0.583

0.642 cm²

1/2

Φ

1

0.000 0.583

1.093 cm²

3/8

As Diseño :

1/4

As(-) : As(+) :

+

Ø=

0.000

As min (-) :

Φ

1.27

OK Φ

a:

+

Φ

0.71 1

0.583 cm²

As Diseño : 1/2

0.378 cm

As(-) : 1.0932 cm² As min (-) :

1.093 cm²

Φ

0.4200 tn-m

Aumentar el Area de compresion.

+

Φ

As Diseño :

a:

0.688 cm²

+

Mu (-) : 0.0000 tn-m

3/8

Φ

1/2

1

Φ

1/2

1 1

Φ

Φ

3/8

3/8



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de Escaleras Ñ ² ² ² ²

ñ

=

   25 20 t = t

1 =

  ∝

+

  =

 2

1 =

∝

= 

= =



=

 = 1.4 *  + 1.7 *  



=





=



= =



=

 = 1.4 *  + 1.7 *  

 = 

 =


Memoria de Calculo de Edificio de 4 niveles

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