MEMORIA D DE C CÁLCULO ESTRUCTURAL CASA HABITACION 2 NIVELES
RESIDENCIAL R RINCON DEL C COLIBRI COLIMA, C COLIMA CLAVE CAT. 02-01-22-144-018-000
CONTENIDO I. INTRODUCCION. II. DATOS GENERALES DE LA OBRA. III. GEOMETRIA. IV. ESPECIFICACIONES PARA ANALISIS Y DISEÑO DE LA OBRA CIVIL V. DESCRIPCION ESTRUCTURAL. VI. ANÁLISIS SISMICO. VII. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES. VIII. CROQUIS DE LOS ELEMENTOS.
I. Intr oducción.P A R T I C U L A R. Desea realizar el siguiente proyecto: Construcción de CASA HABITACIÓN “ Diseño 2 Niveles” ubicado en RESDENCIAL RINCON DEL COLIBRI, municipio de COLIMA, en el estado de Colima Méx. La superficie en planta baja es de 75.05 m2 de cochera y planta baja y en planta alta 86.10m2 Comprendiendo las siguientes áreas:
Planta Baja; 75.05 m2
SALA
TERRAZA
RECAMARA VISITAS
PATIO DE SERVICIO
COCINETA
JARDIN
COMEDOR
COCHERA
Planta Alta; 86.10 m2
2 RECAMARAS
TAPANCO
2 BAÑOS
ESCALERA
Área Total = 161.15 m2
METRICA
Construcciones Servicios y Asesorías.
Presenta el
análisis y el diseño de acuerdo a los reglamentos vigentes en dicha región. El diseño se realizara de acuerdo a los arreglos y planos autorizados que se proporcionaron a esta empresa.
II. Datos G Gener ales d de lla O Obr a. PROYECTISTA:
PROPIETARIO:
Localización:
Calle ROGELIO G GUEDEA S S /N" “ “
Localidad “ R RINCON D DEL C COLIBRI, C CIUD AD D DE C COLIM A”
COLIMA. C CLAVE C CAT. 0 02-01-22-144-018-000 COLIMA, COLIMA; ABRIL DE 2016
III. Geometr ía.
IV. Especif icaciones par a Análisis y Diseño de la Obr a C Civil.
ESPECIFICACIONES Y MANUALES
CARGAS DE DISEÑO
CARGAS DE EQUIPOS
SOLICITACIONES POR VIENTO
SOLICITACIONES POR SISMO
COMBINACIONES DE CARGAS
MATERIALES ESTRUCTURALES
CRITERIOS DE ANALISIS Y DISEÑO
ESPECIFICACIONES Y MANUALES
Reglamento de Construcción de Concreto Reforzado
ACI 318-14
Manual de Construcción en Acero
IMCA 4ª. EDICION
Manual de la Sociedad Americana de Soldadura
AWS Última Edición.
Manual de Diseño de Obras Civiles CFE -2008
DISE O POR VIENTO
Manual de Diseño de Obras Civiles CFE-2008
DISE O POR SISMO
Reglamento de Construcciones del DF
ULTIMA EDICION (2005)
Reglamento de Construcciones del Estado de
MODIF-2012
Colima Diseño de estructuras de Acero Met. LRFD
Ultima edición
CARGAS DE DISEÑO
C A R G A S P E R MA N E N TE S
E N TR E P IS O
A ZO TE A
2
K G /M
K G ./M²
240.00 300.00
240.00 300.00
**
40.00
Firme para nivelar
40.00
**
Vitropiso
30.00
**
**
60.00
30.00
30.00
40.00
40.00
400.00 440.00 140.00
430.00 470.00 170.00
K G ./M²
K G ./M²
Diseño Gravitacional
170.0
100.0
Diseño Sísmico
90.0
70.0
Losa Maciza de Concreto e= 10 cms LOSA MACIZA E= 12 CMS Loseta e impermeabilización
Entortado para dar pendiente Enjarre en plafón e =1.5cm Adicional por reglamento TOTAL SIN LOSA
C A R G A S V IV A S
SOLICITACIONES POR VIENTO Con base a las normas de ingeniería para el diseño por viento de CFE-2008. Diseño por Viento Estructura del Grupo B Clase “B”
TIPO 1
VR = 128.00 Km./HR para un periodo de retorno de 50 años. Altura sobre el nivel del mar ASNM = 494.00 m. Temperatura media anual = 24.80 C Categoría del terreno no. 1
SOLICITACIONES POR SISMO Con base al manual de diseño de obras civiles de la CFE-2008 tomo C-13 Diseño por Sismo. Zona sísmica D Según su destino es estructura grupo “B”. Según su estructuración es estructura tipo 1 Factor de comportamiento sísmico “Q =2.0” Terreno tipo II Coeficiente sísmico “c =0.64”
COMBINACIONES DE CARGA Para las combinaciones de carga se tomara las que resulten más desfavorables de las siguientes: ESTRUCTURAS DE CONCRETO: REF. ACI-318-14 CAP. 9.2 CB1=1.4 Cm +1.6Cv) CB2=0.75 (1.4Cm +1.6Cvr +1.6 viento) CB3=0.75 (1.4Cm +1.6Cvr +1.87sismo) CB4=0.75Cm + 1.4025sismo ESTRUCTURAS DE ACERO: CB1= Cm + Cv) CB2=0.75 (Cm + Cvr + viento) CB3=0.75 (Cm +Cvr +sismo) CB4=0.75Cm + 0.75sismo
Cvr = carga viva reducida =50% Cv. Se toman en cuenta dos direcciones ortogonales en las que puede actuar el viento. Se considerará el sismo actuando en un 100% en una dirección y el 30% en dirección perpendicular. Para el diseño por efectos combinados de sismo y viento, se incrementan los esfuerzos permisibles en un 33% para acero y concreto.
No.
MATERIALES ESTRUCTURALES.
MATERIAL / ELEMENTOS
RESISTENCIA ESPECIFICACION
1 Concreto 1.1 Cimentaciones F´c = 200 kg/cm2 1.2 Plantillas F´c = 100 kg/cm2 Cimentación a base de cimiento de piedra, zapatas corridas y zapatas aisladas de concreto armado, como se muestran en el plano 1.3 estructural F´c = 250 kg/cm2
ACI-318-14
ACI-318-14
1.4 Castillos y cerramientos
F´c = 150 kg/cm2
1.5 Castillos reforzados
F´c = 200 kg/cm2
ACI-318-14
1.6 Trabes, columnas y muros de concreto F´c = 250 kg/cm2 Muro de mampostería de ladrillo rojo recocido o tabicón de concreto, asentado sobre mortero 1.5 Prop: 1:3 F*c= 30 kg/cm2 Se utilizará losa Maciza e=10 y 12 cms reforzada con vs de 3/8" a cada 50 cms, losa maciza e 10 1.6 cms en rampa de escalera. F´c = 250 kg/cm2
ACI-318-14 NTDF-2012
ACI-318-14
2 Acero de Refuerzo 2.1 Varilla 2.3 Armex
ASTM AR-80 Fy = 4200 kg/cm2
3 3.1 3.2 3.3
Acero Estructural acero estructural OR acero estructural placas base cubierta de lamina
Fy = 3500 kg/cm2 Fy = 3500 kg/cm2
ASTM A-50 ASTM A-36
4
Anclas
Fy = 2530 kg/cm2
ASTM A-36
5
Soldadura Para perfiles calibre grueso
AWS E-70XX
Para perfiles calibre delgado
AWS E-60XX
Grado 60
CRITERIOS DE ANALISIS Y DISEÑO
Las estructuras de concreto se diseñaran por resistencia de acuerdo al Reglamento de Concreto Reforzado (ACI 318-14). Las estructuras de acero se diseñarán de acuerdo a la teoría elástica tomando como base los lineamientos establecidos por la AISC en s u última edición. El diseño por viento y por sismo se hará en base a los manuales de diseño de obras civiles de la CFE-2008.
V. Descr ipción E Estr uctur al El proyecto Estructural consiste en el análisis y diseño; el sistema estructural esta diseñado para una construcción a 2 niveles tomando en cuenta las consideraciones mostradas en la propuesta de estructuración de la memoria y de acuerdo
a
las
normas
y
reglamentos vigentes en dicha región. El sistema esta compuesto a base de muros de mampostería de ladrillo rojo o tabicón, estos pueden estar reforzados con malla electro soldada 6x6-10/10 en una o ambas caras, muros de concreto y
Columnas
dependiendo
de las
concreto indicaciones
hechas en el cálculo estructural, las trabes se encuentran generalmente ocultas sobre losa o dentro de los muros peraltadas hacia la parte superior o entre el cerramiento, las trabes indicadas con contraflechas se requieren de esa manera para evitar deflexiones excesivas por carga axial. Los elementos resistente, en este caso los muros de carga; están confinados por dalas y castillos según las NTCDF (ver FIG ) las cuales se muestran en el calculo, en los planos y en la memoria correspondientes.
El sistema de piso será a base de losa maciza de 10 en rampa de escalera reforzada con varillas de 3/8” @20 cms en ambos sentidos. Losa maciza e= 12 cms en área de doble altura armada con vs de 3/8" a cada 20 cms en ambos sentidos. Los elementos estructurales están diseñados para resistir efectos generados por sismo, viento y cargas gravitacionales. La cimentación será a base de cimiento de piedra brasa en el muro perimetral o en su caso zapata corrida de 60 cms de ancho, zapatas corridas de concreto reforzado y zapatas aisladas para recibir columnas con F`c de 250kg/cm2, con dimensiones y secciones
según calculo, desplantada esta sobre una base de
material compactada al 95% próctor o en su caso material mejorado o de banco para cumplir los requerimientos de capacidad de carga. (es importante mencionar que para la determinación de las cimentaciones se considero una capacidad del carga del suelo de 13 toneladas correspondiente a un suelo tipo I promedio, si las características fueran distintas, se deberá de realizar una mecánica de suelo)
VI. Análisis S Sísmico: Para el análisis y revisión de la estructura se utilizó el programa de computo ANEM-gcW, desarrollado por el Ing. GERARDO CORONA, el cual se basa en el reglamento de construcciones del DF, las Normas técnicas complementarias para el diseño de estructuras de Mampostería NTCM04 y el Método dinámico establecido por la CFE-2008.
VII. Diseño d de llos e elementos e estr uctur ales: Para el diseño de los elementos de concreto se utilizó él programa ESTRUCTZ-2000, el cuál utiliza el Reglamento ACI-14.
VIII. Cr oquis d de llos e elementos e estr uctur ales.
IX. Notas y y e especif icaciones c constr uctivas: A) MUROS DE TABIQUE: 1.- todos los muros son a base de piezas macizas de barro o tabicón de cemento-jal-arena con medidas nominales de 10 x 13.5 x 28cm pegadas con mortero de cem-arena en prop. 1:3, * el espesor se indica en planos. (Resistencia mínima a compresión de mortero empleado: 40kg/cm2) a)los tabiques empleados en la construcción de los muros deberán estar limpios y sin rajaduras, además deben estar húmedos al colocarse. b).- se deberá emplear la mínima cantidad de agua que de cómo resultado un mortero fácilmente trabajable, se permite el re-mezclado si el mortero empieza a endurecer siempre y cuando no hayan transcurrido 2 hrs. a partir del mezclado y no deberá de permanecer mas de 1 hr sin ser re-mezclado. c).- el mortero que se utilice para pegar los tabiques deberá cubrir todas las caras horizontales y verticales de la pieza; el espesor de la junta de mortero no será mayor de 2.0cms d).-las piezas o tabiques en los muros se colocaran en forma cuatrapeada. e).-el desplome de un muro no será mayor de 0.004 su altura o de 1.5cms (regirá la cantidad menor)
B).- ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO. 1.- Cimbra en cimentación: ningún elemento estructural deberá colarse en contacto directo con el terreno; se colocara un firme o plástico en el piso y cimbra en los laterales, de manera que se evite la pérdida de agua o la contaminación del concreto. 2.- concreto: se utilizara en cadenas, castillos, trabes, losas, zapatas: 3.-cimbra en columnas, trabes, losas cadenas y castillos: la cimbra empleada deberá estar limpia y engrasada. 4.-Acero de refuerzo: en cadenas, castillos, columnas, trabes y losas, con varilla corrugada del n°3 en adelante Fy= 4200kg/cm2 5.-acero liso en estribos de cadenas y castillos de alambrón Diam. ¼”Fy=2530kg/cm2 6.-Recubrimiento del acero de refuerzo: a).- en cimentación: 5.0cms.libres. b).- en columnas 4cms libres c).-en cadenas y castillos: 2cms libres d).- en trabes: 4cms lecho inferior y 3 cms lecho superior y laterales e).- en losas: 2.5cms libres 7.- longitud mínima de traslape en el acero de refuerzo: a).-varillas n°3 y 4: 40cms b).-varillas n°5: 60cms
c).- varillas n°6: 90 cms d).- varillas n°8:100cms no se deberá traslapar mas del 33% del armado en un mismo punto 8.-Concretos: el concreto empleado en cadenas y castillos tendrá una resistencia de F´c=150kg/cm2, en losas y castillos reforzados F´c=200kg/cm2 y en trabes, columnas y otros elementos estructurales F´c=250kg/cm2. 9.-Armado: el armado de dalas y castillos deberá mantenerse fijo durante el colado, cuidando que el recubrimiento, separaciones y traslapes sean los especificados. 10.-Compactación del concreto: se deberá utilizar cualquier procedimiento que evite la presencia de porosidades u oquedades en el concreto (se recomienda utilizar vibrador) 11.-Curado del concreto: el concreto de todos los elementos deberá mantenerse en condición de humedad constante cuando menos los primeros 7 días, pero con mayor cuidado los 3 iniciales; se utilizara cualquier procedimiento que garantice un curado efectivo. 12.-Descimbrado de los elementos: las cimbras laterales de los elementos se podrán retirar a las 24hrs del colado, las cimbras horizontales a los 7 días de colado o cuando el concreto haya alcanzado el 75% de la resistencia del proyecto. 13.-para la construcción de todos los elementos de concreto reforzado, el constructor se apoyará en las normas y especificaciones del “reglamento ACI-318-95”.
C).- MORTEROS. 1.-la relación volumétrica entre la arena y la suma de cementantes (calhidra y cemento) se encontrara entre 2.25 y 3. 2.-se empleara la mínima cantidad de agua siempre y cuando se obtenga un mortero trabajable. 3.-los morteros elaborados con revolvedora deberán tener un periodo minino de 3 minutos de remezclado. 4.-los morteros elaborados a mano deberán mezclarse (traspaleo) 3 veces en estado seco y 3 veces en estado húmedo con el fin de lograr una mezcla homogénea. 5.-remezclado de los morteros: si el mortero empieza a endurecer, podrá remezclarse agregándole agua si es necesario, pero: solo podrán utilizarse dentro de un lapso de dos y media horas a partir del mezclado inicial y no deberán permanecer mas de una hora sin ser remezclados.
NOTA: Algunas de las anteriores recomendaciones aplican únicamente para algunas regiones de la republica.
Especificaciones
DISEÑO
VARILLAS LONGITUDINALES CORRUGADAS
ESTRIBOS LISOS SEPARADOS A CADA 15.8 cm
DIAMETRO Fy DIAMETRO Fy (mm) (kg/cm) (mm) (kg/cm)
SECCI N SECCIÓN ÁREA DE DE DE VARILLA CASTILLO CONCRETO LONGITUDINAL DOBLADO (cm)
(cm)
(cm)
15-15-4 15-20-4 15-25-4 15-30-4
6.0 6.0 6.0 6.0
6000 6000 6000 6000
4.1 4.1 4.1 4.1
5000 5000 5000 5000
15 x 15 15 x 20 15 x 25 15 x 30
10.1 x 10.1 10.1 x 15.0 10.1 x 19.0 10.1 x 24.8
1.13 1.13 1.13 1.13
12-12-4 12-20-4
5.6 5.6
6000 6000
4.1 4.1
5000 5000
12 x 12 12 x 20
7.6 x 7.6 7.6 x 15.0
0.99 0.99
12-12-3 15-15-3
5.6 6.0
6000 6000
4.1 4.1
5000 5000
12 x 12 15 x 15
7.3 x 7.3 9.8 x 9.8
0.74 0.85
Propiedades Mecánicas GRADO 60 Resistencia a la tensión
= 7000 kg/cm2
Resistencia a la fluencia
= 6000 kg/cm2
Alargamiento a la Ruptura
= 8% en 10
Normas
= NMX-B-72, NMX-B-456
