Parametros Diseño y Estructuracion de Un Edificio de 15 Pisos

DISEÑO Y ESTRUCTURACION DE UN EDIFICIO DE 16 PISOS PROYECTO:

“EDIFICIO DE 15 PISOS PARA VIVIENDA, TALLERES Y ESTUDIOS”

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingenie ingeniería ría civil

1.0 1.0 GE GENE NERAL RALIDA IDADE DESS 2.0 CRITERIOS CRITERIOS GENERALE GENERALESS DE ESTRUCTURACIO ESTRUCTURACION N 2.1 Simetr Simetría ía y Cont Continui inuidad dad 2.2 2.2 Diaf Diafra ragma gma Rígi Rígido do 2.3 2.3 Rigi Rigide dezz Later Lateral al 2.4 2.4 Duct Ductililid idad ad

3.0 DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN DEL DEL SISTEM SISTEMA A ESTRUCTURA ESTRUCTURALL 3.1 3.1 Cime Ciment ntac ació iónn 3.2 3.2 Pórt Pórtic icos os y laca lacass 3.3 3.3 Sist Sistema emass de is isoo 3.4 Losas Losas de escaler escaleras as 3.! Confin Confinami amient entoo de muro muross

4.0 DIS DISEÑO EÑO EST ESTRUCT RUCTURAL URAL 4.1 Solicit Solicitacio aciones nes de Ser"ic Ser"icio io 4.1.1

Car Cargas de gra"ed "edad

4.1.2

Cargas de sismo

4.1. 4.1.33

Carga Cargass #i" #i"as as or or cam$i cam$ioo de de tem teme era ratu tura ra

4.1.4

%mu&e de tierras

4.2 '(todos '(todos de )n*lisis )n*lisis y Dise+o Dise+o %structur %structural al

5.0 CARACTERÍSTIC CARACTERÍSTICAS AS DE MA MATERIAL TERIALES ES DE LOS ELEMENT ELEMENTOS OS ESTRUCTURAL ESTRUCTURALES ES 6.0 REG REGLAM LAMENT ENTOS OS Y NOR NORMAS MAS 7.0 MEM MEMORIA ORIA DE CALC CALCULO ULO

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil

1. GENERALIDADES %l resente tra$a&o corresonde a los ar*metros de dise+o y estructuracion ara el royecto de estructuras del “EDIICIO DE 15 PISOS DESTINADOS A !I!IENDAS" TALLERES Y CENTROS DE

ESTUDIOS#, el cual consiste en un -loue /edificio de 10 entreisos con"encional de concreto armado de 1! isos. P$%$ &$ '%()(*+( )( ,-*)/(%$ &$ )'(%()+%,+%$ /(& (/,- $)$/- (*

,-&*$)" $)" '&$,$) - %-) /( ,-%+(" (),$&(%$)" ,$$) /( $),(*)-%" &-)$) $&(%$/$)" +$*( (&($/- 8 -+%-) ( )( ,-*)/(%$%$* $& +9%*- /(& ,%)- /( ,-*,%(+- $%$/- II. %l roósito de este tra$a&o es facilitar una me&or comrensión del royecto de estructuras de concreto armado ue conforman ara el dise+o de un edificio. %sta est* conformado or el siguiente lano a Planos de )ruitectura %s imortante se+alar ue la geometría general del royecto de esta edificación tiene ue a&ustarse estrictamente a lo rescrito or la norma "igente el en Per.

2. CRITERIOS GENERALES DE ESTRUCTURACIÓN La conceción sismoresistente de una estructura es uiz*s la m*s imortante, orue de ella deende el (5ito del dise+o. %s la arte creati"a del dise+o6 se decide en ella una estructura en función a sus cualidades en la ue la intuición rofesional &uega un ael redominante. %n tal sentido, la culminación del roceso creati"o es el resultado de síntesis de muc7as consideraciones en las ue se deciden las rinciales características de la estructura su forma, u$icación, distri$ución de sus elementos resistentes y su dimensionamiento corresondiente.

“1 E* (*(%$&" (& -(+- /( &-) ,/-) /( /)(;- ()+%,+%$& () ( * +(&-% /( -/(%$/$ *+(*)/$/ *- '%-/<,$ /$;- ()+%,+%$& 8 ( * (%+( +(&-% *- '%-/<,$ (& /(%%$(*+- /( &$ ()+%,+%$#. /8ormas t(cnicas de edificación2910. Los rinciales criterios ue de$en re"alecer en la conceción de una estructura sismoresistente, se ueden resumir en los siguientes

2.1 SIMETRÍA Y CONTINUIDAD Se 7a "isto ue las estructuras sim(tricas y continuas se comortan me&or a solicitaciones sísmicas6 ello, or su $uena conceción en la etaa de dise+o. La estructura con estas características ermite redecir su comortamiento sismoresistente durante un mo"imiento sísmico y, or tanto, tam$i(n corregir deficiencias.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil La asimetría tiende a roducir e5centricidades entre el centro de masa y el centro de rigidez ocasionando torsiones ue son difíciles de e"aluar. %n efecto, se de$en e"itar no solamente formas irregulares /en forma de L, :, ;, #, < sino tam$i(n la distri$ución asim(trica de los elementos estructurales, tales como un muro de corte en un lado del edificio y en otro un órtico, ue aumenta los efectos de torsión ue son destructi"os en muc7os casos. %n la fig. Se muestra algunos casos en la ue se 7a tratado de mantener la simetría de los elementos estructurales.

/a Simetría en los dos sentidos.

$ Simetría sólo en un sentido.

/c )simetría en los dos sentidos

La continuidad de una estructura en ele"ación e"ita concentraciones de esfuerzos, y la formación rematura de rotulas l*sticas en los elementos estructurales "erticales. La formación de rotulas l*sticas en los elementos "erticales /columna, lacas 7acen ue la falla del edificio sea fr*gil y "iolenta, or ello, no desea$le. %n la fig. Se muestra algunos casos frecuentes de esta consideración.

/a ótima continuidad.

/$ )ceta$le continuidad.

/c 'ala continuidad.

/d P(sima continuidad.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil 2.2 DIARAGMA RÍGIDO %n el an*lisis din*mico de edificios es 7a$itual considerar la e5istencia de diafragmas rígidos 7orizontales roorcionado or las losas. %n este conte5to se de$e "erificar esta 7iótesis. Las losas con grandes a$erturas y muy alargadas en lanta de$ilitan la rigidez del diafragma, roduciendo un comortamiento diferente al de un diafragma rígido.

;na solución a estos ro$lemas es mantener la continuidad en lanta y, en el caso de ser muy largas, searar el edificio en dos o m*s secciones mediante &untas sísmicas. %n la fig. :enemos un caso de diafragma fle5i$le y la solución ara con"ertirlo en "arios diafragmas rígidos.

/a Diafragma =le5i$le

$ Diafragma Rígido

%s imortante ue ara re"er algn efecto torsional causado or lo aleatorio y multidireccional del mo"imiento sísmico y or las ine"ita$les asimetría de cargas, los diafragmas rígidos tengan $uena cometencia torsional. %llo se consigue u$icando adecuadamente las lacas en lanta6 cuando m*s ale&adas est(n del centro de masa, dotar*n de mayor rigidez torsional. %n la siguiente figura se muestran estructuras sim(tricas ero con diferente caacidad torsional.

/a -uena caacidad torsional

/$ Regular caacidad.

/c 'ala caacidad torsional

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil 2.3 RIGIDE= LATERAL >tro asecto imortante en la conceción estructural, es limitar los deslazamientos laterales del edificio durante un sismo. Los e5cesi"os deslazamientos roducen *nico, en la gente y da+os destructi"os en los elementos no estructurales /ta$iues, "idrios, araetos, etc., lo ue frecuentemente roducen m*s "íctimas. %n tal sentido, es necesario roorcionar elementos estructurales con $uena rigidez lateral, sin er&udicar la ductilidad de los mismos. %n este conte5to la inclusión de muros de corte en estructuras aorticadas es lo m*s indicado, de tal forma ue se consiga ue los muros limiten las deformaciones y los órticos roorcionen la ductilidad deseada, lo ue es muy imortante como un mecanismo de disiación de energía sísmica.

2.4 DUCTILIDAD La ductilidad es auel mecanismo ue ermite a la estructura ingresar a una etaa l*stica, sin llegar a la falla. La energía sísmica se transforma en energía de deformación6 (sta se conser"a en la etaa el*stica, ero cuando ingresamos a la etaa l*stica, arte de esta energía se disia or el tra$a&o realizado en las deformaciones ermanentes, disminuyendo los esfuerzos en los elementos ue an no 7an entrado a la etaa l*stica. Por esta razón, se le confiere a la estructura una resistencia inferior a la m*5ima necesaria, desde el unto de "ista de un comortamiento el*stico ? lineal, a$sor$iendo el saldo con una adecuada ductilidad. De esta forma tam$i(n se reducen los costos de construcción. La conceción de estructuras aorticadas de$e ser tal ue la formación de rótulas l*sticas no roduzcan inesta$ilidad. %llo se consigue con un alto grado de 7ierestaticidad y u$icación de las rotulas. Las estructuras con un ele"ado grado de 7ierestaticidad nos dan un mayor margen de formación de rótulas l*sticas, incrementando la caacidad de disiación de energía sísmica, sin erder esta$ilidad, tratando siemre ue estas se roduzcan rimero en las "igas.


/a Rotulas en "igas

$ Rotulas en columnas

Por esta razón, las normas de dise+o sismoresistente e5igen el cumlimiento de muc7os reuisitos. Por e&emlo, ara e"itar ue rótulas l*sticas se formen en columnas, antes ue en "igas, la suma de momentos resistentes en columnas de$e ser mayor a la suma de momentos resistentes en las "igas ue concurren al mismo nudo y ue est*n en un mismo lano. :am$i(n es imortante re"er ue la falla sea antes or la fle5ión ue or otro efecto /corte, torsión, comresión6 de$e garantizarse en este caso ue la falla se roduzca or fluencia del acero y no or comresión del concreto. Comlementariamente 7ay ue considerar zonas de confinamiento así como en nudos, en artes de esfuerzos altos, longitudes de ancla&es, de desarrollo, de emalmes, etc.

3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 3.1 PÓRTICOS %l armazón estructural rincial del edificio, ue tiene la función de resistir las fuerzas "erticales y laterales ue solicitan la construcción, est* conformado or un sistema )orticado tridimensional constituido or un sistema dual /con&unto de columnas  lacas y "igas de concreto armado. :odas las lacas estructurales de concreto armado son de 9.39 metros de esesor or reglamento. Con el roósito de incrementar la resistencia y la rigidez de la edificación frente a solicitaciones sísmicas rescritas or las actuales normas eruanas de dise+o sismo resistente, se 7a considerado necesario la introducción de un sistema de lacas estructurales de concreto armado, disuestas en las dos direcciones rinciales ortogonales en lanta. %n cuanto a las columnas rinciales de concreto armado, en el resente royecto se 7an considerado 91 tio de esto elemento como columnas cuadradas.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil )dem*s, tam$i(n se consideran 92 tios de columnas ara confinamiento y ductilizacion de muros, y 91 tio de "iga de amarre, los cuales se identifican claramente en los corresondientes lanos de columnas. %n lo osi$le, en este royecto estructural se 7a tratado de mantener constantes las secciones trans"ersales de todas las columnas y lacas en toda la altura la edificación, con el o$&eti"o de e"itar cam$ios $ruscos de rigidez lateral de las lacas y columnas ue uedan generar concentración de esfuerzos. Por lo e5uesto anteriormente, y or la imortancia ue co$ran las cargas sísmicas resecto a las cargas de gra"edad, todas las "igas en am$os sentidos y en todos los ni"eles tienen una sección trans"ersal de 9.49 m 5 9.@! m. %5cecionalmente, en la zona del ascensor e5iste una "iga ared de 9.3! 5 1.!9 m, de$ido a la concentración de esfuerzos en las lacas del ascensor. :am$i(n se 7a re"isto la e5istencia de "igas de $orde de 9.1! 5 9.@! m, en la zona de los "oladizos de las losas de iso. %n los sectores de escaleras se 7an disuesto "igas intermedias de aoyo de 9.39 5 9.@9 m de sección trans"ersal. %n el tec7o e5iste un araeto erimetral de 9.A9 m de altura de concreto armado y esesor 9.1! m, anclado en las "igas rinciales corresondientes. Para auellos muros de ladrillo ue no se encuentran u$icados en los e&es estructurales de la edificación, se 7an disuestos "igas c7atas secundarias ara e"itar la acción directa de cargas concentradas en las losas de iso.

3.2 SISTEMAS DE PISO %l sistema de iso del rimer al d(cimo se5to ni"el consistir* en losas macizas. :odos los sistemas de iso de esta edificación se aoyar*n so$re las "igas de concreto armado ue estar*n disuestas en todos los e&es estructurales del edificio, segn las dos direcciones ortogonales rinciales en lanta. %n el ni"el de tec7o, se 7a royectado un :anue ele"ado de Concreto )rmado ue se ele"a or encima de la losa aligerada de este ni"el. %ste tanue se aoya en las cuatro columnas arriostradas con elementos diagonales /contra"ientos, ue su$en 7asta la $ase del mismo, y se 7allan unidas mediante "igas de 9.49 5 9.@! m en todo el erímetro del tanue ele"ado.

3.3 LOSAS DE ESCALERAS

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil %n esta edificación se 7an royectado dos ncleos de escaleras tio losa maciza lana. %l rimer ncleo, ue corresonde al sistema rincial de circulación "ertical del edificio corresonde al sistema secundario de circulación "ertical /escalera de emergencia. %l rimer ncleo de las escaleras est* constituido or cincuenta y un tramos6 el segundo ncleo, ue corresonde a la escalera de emergencia, est* constituido or treinta y dos tramos, :odas las losas de las escaleras con"encionales son sólidas de concreto armado, de 9.29 metros de esesor.

3.4 CONINAMIENTO DE MUROS %n la estructuración de la resente edificación se tomó la decisión de aislar todos los muros de ladrillo del armazón estructural rincial del edificio, con el roósito de ue estos elementos no interacten desfa"ora$lemente con las columnas, "igas y lacas de la construcción, en caso de e"entuales mo"imientos sísmicos se"eros. 8o es con"eniente ue los muros de ladrillo a$sor$an fuerzas "erticales y laterales de sismo orue estos elementos son demasiado fr*giles y "ulnera$les, or lo cual, se odrían agrietar rematuramente, an con sismos de le"e intensidad. Por lo manifestado, los muros de ladrillo se encuentran aislados de la estructura rincial de la edificación mediante dos &untas laterales "erticales y una &unta 7orizontal suerior de una ulgada de esesor. Consecuentemente, estos muros no 7an de contar con el confinamiento y arriostre lateral de la estructura rincial de la edificación, razón or la cual, se 7ace necesario introducir elementos eseciales ue aseguren la esta$ilidad lateral de estos elementos no estructurales. Para asegurar la esta$ilidad lateral de los muros de ladrillo, en este royecto de estructuras se 7an introducido columnas de concreto armado y "igas de coronación las mismas ue son ara el confinamiento de muros. %stas columnas "an disuestas en los e5tremos y en el centro de los muros de ladrillo6 se 7allan conectadas or la "iga de coronación en la arte suerior de los ta$iues, y son colados monolíticamente con ellos, aduiriendo una configuración dentada en ele"ación. %n los sectores donde e5iste "entana en toda la longitud del muro, se 7an u$icado las columnas de confinamiento corresondientes, ero, adicionalmente, se 7an royectado "igas de amarre entre las columnas de confinamiento.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil 4. DISEÑO ESTRUCTURAL 4.1. SOLICITACIONES DE SER!ICIO 4.1.1. CARGAS DE GRA!EDAD Las cargas de gra"edad son las generadas or el eso roio de los diferentes elementos estructurales y no estructurales de la edificación y las generadas or las cargas "i"as ue actan or la función ue cumle esta construcción. Para calcular los esos roios de los elementos estructurales y no estructurales, se 7an considerado los siguientes esos unitarios %lementos de concreto simle



2.29 :nBm3

%lementos de concreto armado



2.49 :nBm3

Losas aligeradas de 9.2! m



209 gBm2

Losas aligeradas de 9.29 m



219 gBm2

Pisos terminados de 9.9! m



199 gBm2

:a$iues de ladrillo de ca$eza



!99 gBm2

:a$iues de ladrillo de soga



399 gBm2

Para calcular las cargas "i"as ue actan en los diferentes elementos estructurales del edificio, se 7an considerado las siguientes so$recargas

$> ?&-+(,$) Salas de lectura



399 gBm2

Salas de almacena&e



@!9 gBm2

Corredores y escaleras



499 gBm2

)ulas



399 gBm2

:alleres



3!9 gBm2

)uditorios



399 gBm2

La$oratorios



399 gBm2




499 gBm2



!99 gBm2

> C(*+%-) /( E/,$,* S'(%-%

,> O,*$) Salas de arc7i"o

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil Salas de comutación



3!9 gBm2




499 gBm2

4.1.2. CARGAS DE SISMO Los e"entuales mo"imientos sísmicos del terreno de cimentación ueden introducir fuerzas din*micas 7orizontales y "erticales ue solicitan los diferentes elementos estructurales de la edificación, las cuales de$en ser calculadas en $ase a la 8orma de Dise+o Sismo Resistente "igente en nuestro aís. Para calcular las fuerzas 7orizontales de sismo ue ueden actuar so$re el edificio, se 7an tomado en cuenta los siguientes criterios a %l resente edificio se encuentra u$icado en la zona 4 del maa de zonificación sísmica del Per, la cual corresonde a una acti"idad sísmica. Para esta localización corresonde un =actor de ona  E 9.4!. $ %l resente edificio corresonde a una edificación esencial ue de$e ser"ir de refugio en caso de un desastre sísmico. %stas edificaciones son de categoría ) y tienen un =actor de ;so e Fmortancia ;E 1.!9. c La edificación se encuentra cimentada so$re un suelo rígido de $uena calidad, clasificada como tio S1, de acuerdo con las normas de dise+o sismo resistente. De esta forma, el =actor de Suelo es S1 E 1.99 y el eríodo redominante de "i$ración del suelo es :P E 9.49 seg. d %l factor de reducción or ductilidad ara estructuras irregulares duales conformadas or una com$inación de órticos y lacas de concreto armado, es G 5 @ /R @ . %n cualuier caso se de$e considerar ue los órticos del edificio de$en ser dise+ados ara tomar como mínimo el 2!H de la fuerza total de sismo, en cada una de las dos direcciones rinciales en lanta de la construcción. e %l eríodo natural de "i$ración del edificio, corresondiente al rimer modo, se uede estimar aro5imadamente mediante la fórmula 7nBCt, rouesta or la 8orma de Dise+o Sismorresistente ara edificaciones de concreto armado, donde 7n reresenta la altura total de la edificación, e5resada en metros, y Ct es un coeficiente ue, en este caso, es 09. %n el resente royecto se 7a considerado CtE09, con lo cual, el eríodo fundamental de "i$ración de la construcción resulta igual a 1.9! seg.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil %l coeficiente sísmico de resuesta el*stica en la $ase de la estructura, corresondiente a la ordenada esectral rescrita or la norma de dise+o sismo resistente, es igual a

 Tp  ≤ 2.5   T 

C = 2.5

EEEI C E 2.!9 /9.49 B 1.9! E 9.A!, ero C

2.!9



Por tanto C E 9.A!, Se cumle ue CBRE9.1J es mayor ue 9.19, or lo tanto est* correcto.

4.1.3. CARGAS !I!AS POR CAM?IO DE TEMPERATURA Cuando "aría la temeratura en una estructura o en algunos de sus miem$ros, se originan tensiones internas ue roducen esfuerzos y deformaciones en la estructura. La deformación unitaria de$ido al cam$io de temeratura se e5resa como

ε

= α .∆T

α

Donde el "alor de K  es el coeficiente de e5ansión t(rmica y K

∆:

 el cam$io de

temeratura. Se 7a determinado e5erimentalmente coeficientes de e5ansión t(rmica ara el concreto de eso normal, ue oscilan entre A.A5190BMC y 12.05190BMC. Como se muestra en la ta$la [email protected], la norma %929 considera ue se de$en tomar en cuenta las fuerzas y mo"imientos ue resulten de un cam$io de temeratura mayor de 29MC, ara concreto yBo al$a+ilería, y 39 MC ara construcciones de 'etal.


=uente )tlas de eligros naturales del Per  edición 2993 P*g. 39A

%n el ')P) D% :%'P%R):;R) 'NOF') 8>R')L )8;)L, se muestra la distri$ución esacial de la temeratura m*5ima romedio de 39 a+os /normal en el territorio nacional.

La temeratura m*5ima romedio en 7uac7o es de 24  2JMC en los meses de setiem$re ? fe$rero.

=uente )tlas de eligros naturales del Per  edición 2993 P*g. 314

%n el ')P) D% :%'P%R):;R) '8F') 8>R')L )8;)L, se muestra la distri$ución esacial de la temeratura 'ínima romedio de 39 a+os /normal en el territorio nacional.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil La temeratura mínima romedio en 7uac7o es de 1029MC en los meses de a$ril agosto. Como se uede areciar de los maas, los m*5imos "alores de temeratura en 7uac7o son de 29MC y la temeratura mínima es de 10MC, ero estos "alores "arían de acuerdo a las estaciones, es decir, el cam$io de temeratura en una determinada estación no so$reasa los 29MC6 en consecuencia, no se tomar* la carga "i"a or temeratura or considerarse desrecia$le ara fines de un an*lisis estructural. /1 BM c  X 19 −0

MATERIAL

α

)luminio

23

Ladrillo

0.3  A

Concreto

A.A  12.0

#idrio

J.1

'*rmol

J.1  A.A

Pl*stico

J1  AA

)cero %structural

11.@

'adera aralela a la fi$ra

3.0  !.4

:a$la 1. Coeficientes de dilatación t(rmica.

4.1.4. EMPUBE DE TIERRAS Para rellenos comactados de tierra es necesario tener en cuenta ue los emu&es de tierra ueden ser mayores ue los "alores ue se se+alan en el estudio de mec*nica de suelos /%mu&es de Reose.

4.2. METODOS DE ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL Para el an*lisis estructural y el c*lculo de los elementos mec*nicos ue actan en los diferentes elementos resistentes de concreto armado, este edificio se 7a modelado como un sistema de

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil órticos lanos conectados or diafragmas rígidos en sus lanos, disuestos 7orizontalmente en cada uno de los isos de la construcción. Para calcular el eso total de la edificación en el an*lisis sísmico, se 7a considerado el eso roio de los elementos estructurales y no estructurales, con un !9H de las cargas "i"as rescritas or la 8orma :(cnica de Cargas del Reglamento 8acional de %dificaciones. Los sistemas aorticados lanos del edificio se 7an modelado como estructuras reticulares conformadas or $arras, comuestas or columnas, muros de rigidez y "igas de concreto armado, cuyas cone5iones se consideran como &untas rígidas. Los muros de rigidez o lacas de Concreto )rmado fueron modelados como columnas anc7as. %stas columnas anc7as se modelan como $arras "erticales con $razos rígidos en sus e5tremos ue se conectan con "igas.

Para el an*lisis de los órticos su&etos a la acción de las cargas "erticales de gra"edad, se 7an considerado diferentes com$inaciones de cargas ermanentes y "i"as ue ermitan calcular los momentos fle5ionantes m*5imos y mínimos en los diferentes nudos de estas estructuras. Para el an*lisis de los órticos su&etos a la acción de las fuerzas laterales de sismo, se 7a considerado ue estos sistemas estructurales se encuentran conectados or sistemas 7orizontales de iso ue se comortan como diafragmas rígidos en sus corresondientes lanos. De esta forma, cada uno de los órticos estar* su&eto a la com$inación de dos fuerzas laterales de sismo en cada iso una rimera fuerza, como resultado de la traslación de los sistemas 7orizontales de iso, y, una segunda fuerza, como resultado de la rotación or torsión en los lanos de estos mismos diafragmas 7orizontales. La rotación de los diafragmas 7orizontales en sus roios lanos se conoce como :orsión Sísmica #ertical. Para el c*lculo de las fuerzas interiores m*5imas en los diferentes elementos resistentes de la estructura del edificio, se alicaron m(todos el*sticos lineales, sustentados en los siguientes rinciios fundamentales de la est*tica y de la mec*nica de materiales a Se cumlen las condiciones de euili$rio est*tico o din*mico. $ Se cumle el rinciio de comati$ilidad de deformaciones. %n el caso de "igas, este rinciio se reemlaza or la 7iótesis de 8a"ier ? -ernoulli, ue esta$lece ue las secciones lanas antes de las deformaciones, se mantienen lanas desu(s de ue ocurren las mismas.

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil c Se cumlen las leyes constituti"as de cada material estructural del edificio, las cuales esta$lecen una relación uní"oca entre los esfuerzos y deformaciones de cada uno de ellos. d Se cumle el rinciio de suerosición.

Para el dise+o de los diferentes elementos de concreto armado se 7a alicado el '(todo de Resistencia ;ltima, conocido tam$i(n como Dise+o a la Rotura. %n este dise+o se 7an considerado los siguientes factores de carga y factores de reducción rescritos or la 8orma :(cnica de %dificación %909 del Reglamento 8acional de %dificaciones

ACTORES DE CARGA ; E 1.4 C' Q 1.@ C# ; E 1.2! /C' ; E 9.A C'



C#

1.99 CS



1.99 CS



Donde  C' E efecto de la carga ermanente C# E efecto de la carga "i"a CS E efecto de la carga sísmica

ACTORES DE REDUCCIÓN Para fle5ión sin carga a5ial 9.A9 Para fle5ión con carga a5ial de tracción 9.A9 Para fle5ión con carga a5ial de comresión 9.@9 Para cortante con o sin torsión 9.J! Para alastamiento del concreto 9.@9

5. CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES %l dise+o se 7a realizado ara las siguientes características de materiales

COLUMNAS DE CONINAMIENTO

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil Conformado or una latea de cimentación, fcE219gBcm2, la cual tiene acero de refuerzo )R 09 con fyE4299gBcm2.

CIMENTACION" !IGAS" COLUMNAS Y PLACAS Columnas de concreto armado,

fcE2J9gBcm2 , las cuales tienen acero de refuerzo con

fyE4299gBcm2..
CABA DE ASCENSOR Ca&a de ascensor y ca&a de escalera en concreto armado, fcE2J9gBcm 2, las cuales tienen acero de refuerzo con fyE4299gBcm2.. %l esesor de los muros de corte /Placas "aría de 9.2!m a 9.3!m.

LOSA ALIGERADA Losas aligeradas comuesta or "iguetas re esforzadas refa$ricadas, con comlementos de oliestireno e5andido con el roósito de aligerar las cargas, fcE3!9gBcm2 /"igueta. Para la caa de comresión se utilizar* concreto con fcE2J9gBcm2, acero de refuerzo con fyE4299gBcm2..

TANUE CISTERNA Y TANUE ELE!ADO :anue cisterna y tanue ele"ado conformado or losas macizas, de esesor 9.29 ? 9.2!m con concreto fcE2J9gBcm2, las cuales tienen acero de refuerzo de fyE4299gBcm2..

6. REGLAMENTOS Y NORMAS LEGALES Como se 7a referido anteriormente, ara el dise+o de los diferentes elementos resistentes de concreto armado de la edificación se 7an alicado los reuisitos mínimos de seguridad rescritos or el Reglamento 8acional de %dificaciones "igente y de sus 8ormas :(cnicas ertinentes ara el resente caso, y ue son las siguientes



8orma :(cnica de %dificación %.929



8orma :(cnica de edificación %.939



8orma :(cnica de edificación %.9!9



8orma :(cnica de edificación %.909



8orma :(cnica de edificación %.9@9



8orma :(cnica de edificación %.9A9



)CF31J299J.


MEMORIA DE CÁLCULO 7. ASPECTOS GENERALES

7.1.Plano 7.1.1. Aruitectura 7.!.De"cri#ci$n 7.%.Carga" de di"e&o 7.'.M(todo de di"e&o . PREDIMENCIONAMIENTO ;na "ez definida la estructuración se roceden a re dimensionar todos los elementos. %ste roceso consiste en dar de forma tentati"a o definiti"a las dimensiones de las "igas, columnas, lacas, muros, etc. Luego del an*lisis or gra"edad y an*lisis sísmico es ue se definir*n las dimensiones de todos los elementos de$ido a su reuerimiento.

.1. PREDIMENCIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS La mayoría de losas en el royecto se 7an estructurado como aligeradas tanto en el iso tíico como en el semisótano. Para re dimensionar el eralte de la losa seguimos el siguiente criterio /de %structuración y dise+o de edificaciones de concreto armado, )ntonio -lanco

L< /( +%$P(%$&+( &-)$ ,>

M(*-%() $ 4 1@

E*+%( 4 8 5.5

29

E*+%( 5 8 6.5 2!

E*+%( 6 8 7.5 39

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN Facultad de ingeniería civil Ca$e resaltar ue el re dimensionamiento rouesto asume so$recargas $a&as6 esto es ara edificios de "i"iendo como el royecto. De acuerdo a los reuerimientos de las luces se 7a otado or tomar losas de 29cm de eralte en todas las losas aligeradas, esto es ara uniformizar el roceso de construcción

.2. PREDIMENCIONAMIENTO DE LOSAS MACI=AS Se usaron losas macizas en los a+os con forma irregular zona de llegadas de las escaleras en su mayoría, así como algunos tramos en el semisótano. %l criterio de re dimensionamiento es el siguiente /de %structuración y dise+o de edificaciones de concreto armado, )ntonio -lanco

L< /( +%$P(%$&+( &-)$ ,>

M(*-%() $ 4 12 o 13

M(*-%() $ 6.5 29

M(*-%() $ 5.5

1!

M(*-%() $ 7.5 2!

Ca$e resaltar ue las losas siemre tra$a&aran en dos direcciones cuando tenga cuatro $ordes formados or "igas, y solo si 7ay dos $ordes aoyados en una dirección se tendr* un tra$a&o como losa armada en esa dirección. :am$i(n se de$e mencionar ue en losas con una dimensión considera$lemente mayor, el cuadro anterior no es "*lido, ya ue en este caso la losa tra$a&ar* rincialmente en la dirección corta. %n nuestro caso se 7a uniformizado el '(%$&+( /( &$ &-)$ (*

20,, no or criterios de cargas de gra"edad sino or lograr un diafragma rígido en el lano, en la zona donde se tiene un ducto de "entilación e iluminación.

.3. PREDIMENCIONAMIENTO DE !IGAS PERALTADAS Las "igas ue forman arte de un órtico sismoresistente de$en tener 2!cm de anc7o como mínimo, asimismo de$en ser eraltadas. Se uede tener "igas de menor esesor como 1! o 29cm. siemre ue (stas no formen órticos. /)rtículo 11.3.2 de la norma %.909 %l eralte aro5imado es de 1B19 a 1B12 de la luz li$re, esta dimensión incluye al esesor de la losa de tec7o o iso %l c*lculo realizado ara este royecto esta ad&untado en la memoria de c*lculo, siendo necesario mencionarlo auí #igas del 1 al 10 iso

sección

# / 191

30 100

# / 192

40  75

# / 193

50  65

# C/ 194

30  30


.4. PREDIMENCIONAMIENTO DE !IGAS CFATAS Las "igas c7atas al no formar arte de los órticos rinciales tendr*n la altura de la losa y el anc7o deendiendo de la dimensión del elemento estructural al ue se conecte y de las fuerzas cortantes ue "a a resistir. Suelen colocarse "igas c7atas ara reci$ir ta$iues de al$a+ilería o en zonas donde no ueda colocarse una "iga eraltada ara tal fin.

.5. PREDIMENCIONAMIENTO DE COLUMNAS


.6. PREDIMENCIONAMIENTO DE PLACAS


.7. PREDIMENCIONAMIENTO DE ESCALERAS La escalera 7a sido idealizada como una losa maciza armada en dos sentidos. Si $ien de aruitectura "iene un re dimensionamiento de la garganta, de$e afinarse este "alor considerando los mismos criterios ue ara losas macizas. Por e&emlo ara la escalera se tiene una distancia li$re de !.19m6 or esto consideramos una garganta de 1!cm, tal cual mostra$a aruitectura. Las dimensiones de los asos y contraasos ya 7an sido definidas en la etaa del desarrollo de la aruitectura. %l entreiso es de 3.! metros, se tomó en cuenta un entreaso de 1J cm, esto da como resultados 29 entreasos.

. METRADO DE CARGAS


10. METRADO DE CARGAS 10.1. E)'(,+%- /(& /)(;-


*,* )'&( /( $'&,$,* /(& (/,-

11. M-/(&$/- (* (+$)


Parametros Diseño y Estructuracion de Un Edificio de 15 Pisos

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