MEMORIA DESCRIPTIVA DE CÁLCULO ESTRUCTURALES DE UNA INSTITUCION EDUCATIVA PROYECTO
:
………………………………………………………
ENTIDAD
:
……………………
UBICACION :
1.
……………………………….
GENERALIDADES El proyecto de Ampliación y Rehabilitación del C.E., ……………………. comprende 5 edificaciones de dos niveles: un módulo C1 compuesto de 6 aulas y 2 baños, un módulo C2 compuesto de 6 aulas, un módulo administrativo y dos módulos de escaleras y tanque elevado.
La estructura de dichos módulos analizada en sus dos direcciones principales perpendiculares está constituida por un sistema estructural sismoresistente mixto, compuesto de pórticos de concreto armado y muros de albañilería confinada con columnas y vigas de concreto armado. En la presente memoria se describen suscintamente los procedimientos adoptados para el diseño estructural de los módulos antes referidos.
El proyecto estructural se ha desarrollado en base al proyecto arquitectónico elaborado por el Arquitecto ……………………..
Los cálculos estructurales se han basado en los principios de la Mecánica y la Resistencia de Materiales y el diseño de los elementos estructurales se ha efectuado en base a las prescripciones de las Normas Técnicas de Edificación del Reglamento Nacional de Construcciones, incluyendo especialmente la Norma de Diseño Sismoresistente.
Los edificios se han calculado para resistir las cargas verticales correspondientes a peso
propio, pesos muertos y sobrecargas reglamentarias para edificaciones de este tipo, así como para resistir las fuerzas horizontales debidas a las solicitaciones sísmicas.
Cabe mencionar que según el Estudio de Suelos realizado para la ejecución del proyecto, a partir de una profundidad de - 2.00 m. y hasta el nivel - 3.00 m. explorado, se encuentra un suelo constituído por grava bien graduada, recomendando por tal razón cimentar a una profundidad de - 2.50m. en suelo de buena calidad, considerándose a ese nivel una resistencia admisible del suelo de 2 kg/cm2 para cimientos corridos, y de 2.50 kg/cm2 para las zapatas.
2.
DESARROLLO DEL CALCULO ESTRUCTURAL
2.1.
Estructuración
2.1.1. El sistema estructural sismoresistente es dual, ya que está constituido por los siguientes elementos :
a.
Columnas y vigas de concreto armado conformando pórticos en las dos direcciones principales ortogonales de la estructura.
b.
Muros de albañilería confinada ubicados en una de las dos direcciones principales de la estructura en cada uno de los edificios, constituyendo conjuntamente con los pórticos paralelos en la mencionada dirección, un sistema sismoresistente mixto.
c.
Losas aligeradas horizontales en cada nivel.
2.1.2. La ubicación de los elementos estructurales sismoresistentes es en general simétrica en cada edificio, tanto en planta como en elevación, lo que abona en favor de su resistencia.
2.13.
La estructura de los edificios presenta además continuidad, tanto en planta como en elevación.
2.1.4. De acuerdo a la clasificación establecida en la Norma Técnica de Diseño
sismoresistente, la estructura es regular. 2.2.
Dimensionamiento de elementos Para efectos del dimensionamiento de los elementos estructurales, se tomó como base los siguientes datos: a)
b)
2.3.
Cargas permanentes : Peso propio de losas aligeradas e=0.20m.
= 300 kg/m2
-
Peso de piso terminado
= 100 kg/m2.
-
Peso de albañilería de ladrillo sólido
= 1800 kg/m3.
-
Peso de albañilería de ladrillo hueco
= 1350 kg/m3
-
Peso propio de elementos de concreto armado = 2400 kg/m3.
-
Enlucido de morterio de cemento
= 2000 kg/m3.
Cargas vivas - Sobrecargas en losas aligeradas • Aulas
= 300 kg/m2.
• Corredores y escaleras
= 400 kg/m2.
• Azotea
= 100 kg/m2.
Parámetros para definir la Fuerza Sísmica La fuerza sísmica se calculó en base a la siguiente expresión : V = ZUSC P
donde V = Fuerza cortante total en la base
R
Z = 0.40 U = 1.5
V = 0.4x 1.5x 1.2x2.5 P 10
S = 1.2 (según Estudio de Suelos) C = 2.5 (Tp/T)1.25 Cmax = 2.5
V = 0.18 P
Tp = 0.6
C = 2.5 T = hn = 6.50 =0.13 R = 10
Ct
Siendo P = Peso total del edificio
50
2.4.
Distribución de la Fuerza Sísmica en altura Obtenida la fuerza sísmica o cortante total en la base, se distribuyó ésta en la altura de la edificación en cada caso, aplicando la fórmula :
Fi = Pihi V Pihi
teniendo en cuenta que T = 0.13 < 0.70
2.5.
Efectos de Torsión Adicionalmente a la acción de la fuerza sísmica calculada según lo indicado en el numeral 2.4 de la presente Memoria, que actúa en el centro de masas, se ha considerado un Momento accidental en cada nivel calculado según la expresión:
Mti = ± Fie
donde :
Fi = Cortante en cada nivel e = 0.10 t t = dimensión del edificio perpendicular a Fi
2.6.
Distribución del Cortante entre los elementos resistentes (columnas y muros de albañilería confinada) en cada nivel. En cada nivel se distribuyó el cortante obtenido, proporcionalmente a la rigidez de los elementos resistentes.
2.7.
Desplazamientos relativos de entrepiso Se ha evaluado los desplazamientos laterales, multiplicando por R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas, comprobándose que todos los desplazamientos relativos de entrepisos son menores que 0.007, cumpliéndose la expresión:
i < 0.007 para los elementos de concreto armado, y hei i < 0.005 para la albañilería confinada, que hei establece la Norma de Diseño sismoresistente.
2.8.
Diseño de elementos Considerando los aspectos mencionados y teniendo en cuenta la resistencia del concreto f'c = 210 kg/cm2, del acero fy = 4200 kg/cm2 y de la albañilería de ladrillo confinada f'm = 55 kg/cm2, se diseñaron las secciones y la armadura de los elementos estructurales con capacidad para resistir los esfuerzos derivados de las cargas verticales, y cargas horizontales actuantes.
3.0
RESULTADO DE LOS CÁLCULOS ESTRUCTURALES El resultado de los cálculos estructurales efectuados, está expresado en los planos de estructuras que conforman el proyecto.
