1 Memoria de Calculo Módulo Friaje

MEMORIA DE CÁLCULO
PROYECTO
:
MODULO PARA LA INTERVENCIÓN DEL PNVR EN EL MARCO DEL PLAN
MULTISECTORIAL ANTE HELADAS Y FRIAJE
I INTRODUCCION
DESCRIPCION DEL PROYECTO
El presente proyecto trata de la construcción de Viviendas Modulares para la población
afectada por la temporada de friaje en la sierra andina de los departamentos del sur del
Perú (Cusco y Puno) en sectores que se ubican a más de 3000 msnmm.
La construcción se caracteriza por su concepción que pretende dotar de ambientes
aislados del intemperismo y frio externo en las comunidades alto andinas especialmente
en la temporada del invierno, consistiendo de una edificación con estructura de concreto
armado con doble muro de ladrillos perimetral con material aislante al medio, e
igualmente techo y piso dotados con aislamiento térmico, puerta de acceso y ventanas
también pensadas para mantener el calor interno, y hasta una estufa para dotar de la
mejor temperatura posible al interior del módulo vivienda, para contrarrestar el frio
extremo externo.
II DESCRIPCION DE ACTIVIDADES
1 CALCULO ESTRUCTURAL
Aspectos Generales
Se ha propuesto un sistema estructural aporticado de vigas y columnas,
constructivamente se propone que se integren en este caso con el doble muro
de ladrillo perimetral, ya que es la mejor forma de arriostrarlos y asegurarlos,
en este caso alcanza los 25 cm de espesor, medida que condiciona la
dimensiones de las vigas y columnas de mayor ancho.
La estructura propuesta posee la rigidez adecuada para ser compatible con la
de los muros, y refuerza adecuadamente con elementos de refuerzo vertical
adicionales (columnetas) los cambios de sección del muro que se producen en
los alfeizeres de ventanas y en las puertas.
Por ser una estructura de un solo nivel y de techo ligero o bajo volumen de
masa inercial para el caso sísmico, no se han propuesto innecesariamente
estructuras con capacidades especiales de ductilidad que impliquen considerar
momentos y esfuerzos provenientes de la capacidad de la armadura o refuerzo,
sino simples estructuras con balanceo intermedio en su diseño, sujeto a cargas
gravitacionales, sísmicas y/o de viento.
El planteamiento estructural pretende ser rígido y monolítico constructivamente
con la albañilería, como una construcción de muros confinados, pero al ser los
muros de simple albañilería artesanal sin mayores parámetros, no se considera
aporte suyo tomar esfuerzos. La estructura de concreto tomará todas las
demandas, y presentará bajo grado de deformabilidad de un orden menor que
correspondería a la albañilería, a fin de no afectar a ésta.
Eventualmente se demostrará de ser necesario compatibilidad
deformaciones entre la albañilería y la estructura de concreto.
de
La forma y dimensiones de la estructuración obedece primeramente a la
configuración arquitectónica, proponiéndose la ubicación final de las columnas
según figura en los modelos, buscando principalmente la condicionante
estructural de dotar de rigidez adecuada a la edificación, resistencia al corte,
deformación dentro de los parámetros reglamentarios, y restringir la posibilidad
de giro, efectuando un balanceo matemático de las rigideces de los diferentes
elementos verticales, tomando en cuenta sus dimensiones, ubicación y forma,
a fin de lograr una coincidencia casi exacta de los centros de masa y rigidez, y
tomando en cuenta las dos direcciones principales y perpendiculares entre sí.
Luego se efectúa un análisis estructural y diseño de los diversos elementos
empleando el programa ETabs, tomando en cuenta las recomendaciones
reglamentarias.
Se efectúa en tres direcciones (X, Y i Z) un diseño sísmico espectral modal
tridimensional, considerando los parámetros y zonificación sísmicas
reglamentarias.
Al no presentar el presente proyecto un diafragma rígido, sino un techo sencillo
a base de tijerales de madera, se considera como irregularidad en planta y el
factor correspondiente que afecta al cálculo de las fuerzas de sismo (Art 20.
Tabla N° 08)
ESTRUCTURACIÓN
Se han configurado modelo 3D (tridimensional) de cada parte estructural del módulo,
con las consideraciones reglamentarias tanto para análisis de cargas estáticas como
dinámicas, tomando en consideración el grado más desventajoso posible de las
condiciones de un suelo que permita edificar sobre él (cuya capacidad admisible se
deberá verificar en campo y deberá resultar mayor que la propuesta como valor mínimo),
para plantear estructuras óptimas al mayor grado con las garantías de seguridad de
reglamento y con la máxima economía, calculando absolutamente todos y cada uno de
los elementos estructurales, sin redundancias ni sobredimensionamientos innecesarios.
PLA
ESTRUCTURAS, TECHO DE MADERA PAR Y NUDILLO, CON VIGAS Y COLUMNAS
DE CONCRETO ARMADO
Consideraciones al Diseño estructural
Diseño de tijerales de madera
Metrado de cargas (según la norma E020)
METRADO DE CARGAS DE TECHO
PROYECTO:
MODULO PARA LA INTERVENCIÓN DEL PNVR EN
EL MARCO DEL PLAN MULTISECTORIAL ANTE
HELADAS Y FRIAJE
CARGAS SOBRE VIGAS DE CONCRETO
PESO PROPIO ESTRUCTURA
Pares
2
3.50
0.01
Tirante
1
3.50
0.01
Correas
10
1.20
0.0025
Montantes
0
0.00
0.00
Diagonales
0
0.00
0.00
Peso especifico madera
750
Peso por tijeral
61.875
Espaciamiento
1.5
Carga unitaria
41.25
PESO COBERTURA
PESO UNITARIO COBERTURA
PESO ADICIONAL MONTAJE
PESO ACCESORIOS INSTALACION
PESO EQUIPOS ADICIONALES Y LUMINARIAS
CARGA PERMANENTE UNITARIA
LONGITUD INFLUENCIA
CARGA DISTRIBUIDA UNITARIA
0.035
0.0175
0.03
0
0
KG/M3
KG
m
kg/ml
10.00
5.00
2.00
2.00
19.00
3.50
66.50
KG/M2
KG/M2
KG/M2
KG/M2
KG/M2
M
KG/ML
PESO TOTAL DISTRIUBUIDO
CARGA PERMANENTE UNITARIA TOTAL
CARGA PERMANENTE UNITARIA TOTAL ASUMIDA
87.13 KG/ML
100.00 KG/ML
SOBRE CARGAS
S/CARGA TECHO COBERTURA LIVIANA (NIEVE)
LONGITUD VIGA TECHO APOYADA
CARGA VIVA ASUMIDA
30.00 KG/M2
3.50 M
105.00 KG/ML
CARGAS SOBRE LAS CORREAS
CARGAS PERMANENTES
CARGA UNITARIA POR M2 CALCULADA
LONG INFLUENCIA CORREA
CARGA PERMANENTE DISTRIBUIDA CALCULADA
CARGA PERMANENTE DISTRIBUIDA ASUMIDA
19.00
0.90
17.10
25.00
KG/M2
M
KG/ML
KG/ML
SOBRECARGAS DE NIEVE
CARGA UNITARIA POR M2 REGLAMENTARIA
LONG INFLUENCIA CORREA
CARGA PERMANENTE DISTRIBUIDA CALCULADA
CARGA PERMANENTE DISTRIBUIDA ASUMIDA
30.00
0.90
27.00
30.00
KG/M2
M
KG/ML
KG/ML
CARGAS DE VIENTO
VELOCIDAD DEL VIENTO A 10 M DE ALTURA (MIN)
110 KM/H
ALTURA MEDIA DEL TECHO
4 M
CORRECCION DE LA VELOCIDAD POR ALTURA
89.92 KM/H
(VELOCIDAD MINIMA REGLAMENTARIA HASTA 10 M DE ALTURA)
COEFICIENTES DE PRESION
COEFCIENTES PARA CUBIERTAS
AREA INFLUENCIA CORREAS
ANGULO MAXIMO DE INCLINACION
0.90
22.5°
DIRECCION DEL
VIENTO
X
Y
COEF. PRESION EXTERNA COEF. PRESION INTERNA
CARGA UNITARIA
CARGA DISTRIBUIDA/ML
BARLOVENTO SOTAVENTO BARLOVENTOSOTAVENTO BARLOVENTOSOTAVENTO BARLOVENTOSOTAVENTO
0.70
-0.60
-0.60
-0.60
0
0
0
0
28
-24
-24
-24
25
-22
-22
-22
Definiciones y datos de entrada
Propiedades de material definido (Norma E10 Art. 5 madera)
Casos de carga (Norma E020)
T AB L E : C ombination D efinitions
C omboName C omboT ype AutoD es ig n
T ext
T ext
Y es /No
C O MB 1
L inear Add
No
C O MB 2
L inear Add
No
C O MB 2
C O MB 3
L inear Add
No
C O MB 3
C O MB 4
L inear Add
No
C O MB 4
C O MB 5
L inear Add
No
C O MB 5
C O MB 6
L inear Add
No
C O MB 6
C O MB 7
L inear Add
No
C O MB 7
C O MB 7
C O MB 8
L inear Add
No
C O MB 8
C O MB 8
C O MB 9
L inear Add
No
C O MB 9
C O MB 9
C O MB 10
L inear Add
No
C O MB 10
C O MB 10
E NVO L VE NT E E nvelope
No
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
E NVO L VE NT E
C as eT ype
T ext
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
L inear S tatic
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
R es pons e C ombo
Norma E020, Art 19
C as eName S c aleF ac tor
T ext
Unitles s
D E AD
1
D E AD
1
L IVE
1
D E AD
1
VIE NT O X1
1
D E AD
1
VIE NT O X2
1
D E AD
1
VIE NT O Y 1
1
D E AD
1
VIE NT O Y 2
1
D E AD
0.75
L IVE
0.75
VIE NT O X1
0.75
D E AD
0.75
L IVE
0.75
VIE NT O X2
0.75
D E AD
0.75
L IVE
0.75
VIE NT O Y 1
0.75
D E AD
0.75
L IVE
0.75
VIE NT O Y 2
0.75
C O MB 1
1
C O MB 2
1
C O MB 3
1
C O MB 4
1
C O MB 5
1
C O MB 6
1
C O MB 7
1
C O MB 8
1
C O MB 9
1
C O MB 10
1
Releases o grados de libertad en el modelo
Coordenadas locales de los frames
Cargas aplicadas (Norma E020)
Cargas permanentes
Cargas de nieve
Barlovento y Sotavento en X1
Barlovento y Sotavento en X2
Fuerzas de succión en Y1 y Y2,
en barlvento y sotavento
Resultados
Fuerzas axiales
Fuerzas cortantes 2-2
Momentos flectores
Diseño (Según Norma E10)
Carga axial critica viga 2”x4” 864 kg
Momento crítico viga 2”x4”
Corte 2-2 crítico viga 2”x4”
Axial y corte en correas de 2”x2”
Momento flector en las correas de 2”x2”
DATOS MATERIAL RESISTENTE (Norma E10, 5.2.3)
GRUPO MADERA
PESO ESPECIF.
MODULO YOUNG
DESCRIPCION
B
CARACTERISTICAS DE LA MADERA ESTRUCTURAL
650 kg/m3
GRUPO
55000 kg/m2
Esfuerzo adm. (Kg/cm2)
FLEXION
BASE" ALTURA"
CORTE
DENSIDAD
AXIAL ( Kg/m3 )
A
210
15
145
750
B
150
12
110
650
C
100
8
80
450
AREA
(cm2)
MODULO
SECCION
(cm3)
MAXIMOS VALORES DE CARGA
FLEXION
(kg-cm)
CORTE
(kg)
AXIAL (kg)
VALORES MAXIMOS ENVOLVENTE
FLEXION
(kg-cm)
CORTE
(kg)
AXIAL (kg)
LISTON
2
4
51.61
87.40
13109.65
619.35
5677.41
5239.00
124.00
CORREA
2
2
25.81
21.85
3277.41
309.68
2838.70
920.00
50.00
OK!
OK!
864.00
0.90
OK!
Se observa que los elementos de madera tienen capacidades que
superan a las máximas demandas de la envolvente de servicio, por lo que
el dimensionamiento de los elementos de madera es correcto.
Verificación de elementos de metálicos de sujeción del techo
Para
asegurar
la
estabilidad
de
la
estructura del techo a los
elementos de concreto se
empleará un elemento
conformado por platinas
de 3/16” embebida en el
concreto de las vigas y un
perno de 5/8” grado 2,
según la verificación
siguiente.
Reacciones en los apoyos
T AB L E : J oint R eac tions
J oint
O utputC as e
T ext
T ext
8
E NVO L VE NT E
8
E NVO L VE NT E
11
E NVO L VE NT E
11
E NVO L VE NT E
15
E NVO L VE NT E
15
E NVO L VE NT E
18
E NVO L VE NT E
18
E NVO L VE NT E
22
E NVO L VE NT E
22
E NVO L VE NT E
25
E NVO L VE NT E
25
E NVO L VE NT E
29
E NVO L VE NT E
29
E NVO L VE NT E
58
E NVO L VE NT E
58
E NVO L VE NT E
C as eT ype
T ext
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
C ombination
S tepT ype
T ext
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
F1
K gf
-87.48
-355.06
857.8
146.41
-146.5
-857.8
857.8
146.41
-146.5
-857.8
355.06
87.43
-87.48
-355.06
355.06
87.43
F2
K gf
-0.32
-2.14
1.44
0.32
1.44
0.32
-0.32
-1.44
-0.32
-1.44
2.14
0.32
2.14
0.32
-0.32
-2.14
F3
K gf
194.06
36.74
480.39
63.57
480.39
63.59
480.39
63.57
480.39
63.59
194.06
36.72
194.06
36.74
194.06
36.72
M1
K gf-c m
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
D IS E ÑO C O NE X IO NE S D E AC E R O
NO R MAT IVA AIS C -L R F D 99
E L E ME NT O D IS E ÑAD O
AP O Y O D E T IJ E R AL S O B R E VIG A
E S P E C IF IC AC IO NE S
D ens idad (kg/m3)
F y (kg/c m2)
F u (kg/c m2)
E s fuerz o de c orte (kg/c m2)
P L ANC HA A36
7850.00
2530.00
4080.00
F AC T O R E S D E R E S IS T E NC IA
P hi fluenc ia T ens ión
P hi frac tura tens ión
P hi C orte
4200.00
2520.00
0.90
0.75
0.90
0.75
0.65
D IME NS IO NE S
S ec c ión
D iametro (pulg)
D iametro agujeros (c m)
N° E lementos /s ec c ion c rític a
pulg
cm
P latina 2"x5/16"
Anc ho total (pulg)
Anc ho efec tivo (c m)
E s pes or (pulg)
Area s ec c ion total (c m2)
Area neta minima 85% At (c m2)
Area s ec c ion efec tiva (c m2)
3
T E NS IO N
N° total P ernos en paralelo
E s tado L imite F luenc ia (kg)
E s tado L imite F rac tura (kg)
C arga envolvente L R F D
Verific ac ion
1.00
3/16
P E R NO A307
(G R ADO 2)
7850.00
2448.00
pulg
cm
P erno 3/8"
5/8
1.59
1.91
1.00
7.62
5.71
0.48
3.63
3.08
2.72
1.98
1.48
1.00
8263.29
8324.97
1199.80
C OR R E C T O
O B S E R VAC IO N: S e eva lúa la tens ión tota l en los
4676.16
100.00
C OR R E C T O
pernos ubica dos s olo en la pa rte ba ja del
m a rco de conexión, por s er la pa rte tens iona da .
C O R T E L O NG IT UD INAL
N° filas P ernos c orte long.
N° total de P ernos long.
E s tado L imite F rac tura (kg)
C arga envolvente L R F D
Verific ac ion
O B S E R VAC IO N: S e eva lúa el corte long en c/u de los
1.00
1.00
2431.60
100.00
C OR R E C T O
pernos ubica dos en los 2 cordones
inferiores m edia nte refuerzo em perna do long itudina l
C O R T E T R ANS VE R S AL
N° de P ernos adic ionales c orte
N° total de P ernos a c orte
E s tado L imite F rac tura (kg)
C arga envolvente L R F D
Verific ac ion
0.00
1.00
2431.60
1714.00
C OR R E C T O
O B S E R VAC IO N: S e cons idera el corte a ctua nte tota l en la s eccion y s e dis tribuye entre la
ca ntida d de pernos a corte
E s p. minimo pernos (c m)
E s p. as umido pernos (c m)
L ong. refuerz o longitudinal (c m)
5.72
6.00
12.00
M2
K gf-c m
M3
K gf-c m
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Diseño de estructuras de concreto
 Se desarrolla el diseño sismo resistente con las consideraciones
indicadas en la norma E-030 del RNE, resumiéndose lo siguiente:
o Factor de zona: 0.35 (zonas alto andinas se ubican en la zona
3, Norma E030, Anexo II zonificación sísmica)
o Factor de uso: 1.00 (E 030 Art 15, Tabla N° 5)
o Período predominante de las estructuras: 0.10 - 0.20 seg
o Período fundamental del suelo según su tipo: 0.60 seg.
o Factor suelo: 1.15 (E 030, Art 13)
o Factor de amplificación sísmica: 2.50 (E 060, Art 14)
o Factor de ductilidad: 8 (E 030, Art 18.2)
o Discontinuidad por diafragma (E 030, Art 19,20)
o Coeficiente sísmico basal: 0.148
 Se considera para el cálculo de las fuerzas basales, además del peso
permanente, una sobrecarga de techo 30 kg/m2 aplicada al 25%
(E060, Art 26)
 Elaboración de modelo tridimensional para ejecutar análisis
estructural a pórticos, considerando la aplicación de cargas sísmicas
según estipula la norma
 Procesamiento de los modelos mediante el programa Etabs
 Diseño de los diversos elementos estructurales.
C AL C UL O D E E S P E C T R O D E P S E UD O - AC E L E R AC IO NE S (NO R MA E 030-2014/D S -003-2016)
S OL O C OMP L E TAR L AS L IS TAS D E S P L E G AB L E S Y C AS IL L AS D IS P ON IB L E S
Tabla N°1 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
Ing. A ldo Grec o Nuñonc a Herrera
ZO NA
F AC T O R D E ZO NA "Z"
2
Z
0.35
FIC - UNS A A C
Tabla N°3 y N°4 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
T IP O
F AC T O R D E S UE L O "S "
D E S C R IP C IO N
S uelos Intermedios
3
S
1.15
TP
0.60
TL
2.00
Tabla N°5 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
U
OB S E R VAC IONE S
1.00
R evis a r ta bla N °6 E 030-2014
C AT E G O R IA
F AC T O R D E US O "U"
4
Tabla N°7 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
F AC T O R D E S IS T E MA
E S T R UC T UR AL "R "
D IR E C C IO
D IR X -X
D IR Y -Y
S IS T E MA E S T R UC T UR AL
7
7
Tabla N°8 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
IR R E G UL AR ID AD E S E S T R UC T UR AL E S E N AL T UR A
Irregularidad de R igidez – P is o B lando
Irregularidades de R es is tenc ia – P is o Débil
Irregularidad E x trema de R igidez
Irregularidad E x trema de R es is tenc ia
Irregularidad de Mas a o P es o
Irregularidad G eométric a V ertic al
Dis c ontinuidad en los S is temas R es is tentes
Dis c ontinuidad ex trema de los S is temas R es is tentes
Tener en cuenta la s res tricciones de la ta bla N ° 10
DIR
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F AL S O
AMBAS DIRECCIONES
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F AL S O
AMBAS DIRECCIONES
F AL S O
AMBAS DIRECCIONES
S e tom a e l va lor m a s c ritic o
Ia D ir X -X
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Ia D ir Y -Y
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Ip D ir X -X
1.00
1.00
1.00
0.85
1.00
0.85
Ip D ir Y -Y
1.00
1.00
1.00
0.85
1.00
0.85
Tabla N°9 (NORMA E030-2014/DS -003-2016)
IR R E G UL AR ID AD E S E S T R UC T UR AL E S E N P L ANT A
Irregularidad Tors ional
Irregularidad Tors ional E x trema
E s quinas E ntrantes
Dis c ontinuidad del Diafragma
S is temas no P aralelos
Tener en cuenta la s res tricciones de la ta bla N ° 10
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
R D AD E R O
AMBASVE
DIRECCIONES
F ALX-X
SO
DIR
F ALY-Y
SO
DIR
S e tom a e l va lor m a s c ritic o
Ia: Fac tor de irregularidad en altura.
Ip: Fac tor de irregularidad en planta.
Ro: C oefic iente bás ic o de reduc c ión de las fuerz as s ís mic as .
g : A c elerac ión de la gravedad.
T : Período fundamental de la es truc tura para el anális is es tátic o o período de un modo en el anális is dinámic o.
T p: Período que define la plataforma del fac tor C .
T L : Período que define el inic io de la z ona del fac tor C c on des plaz amiento c ons tante.
C : Fac tor de amplific ac ión s ís mic a.
RO
8
8
C AL C UL O D E E S P E C T R O D E P S E UD O - AC E L E R AC IO NE S (NO R MA E 030-2014/D S -003-2016)
S OL O C OMP L E TAR L AS L IS TAS D E S P L E G AB L E S Y C AS IL L AS D IS P ON IB L E S
R E S UME N
D AT O S
Z
U
S
TP
TL
F AC T O R E S
0.35
1.00
1.15
0.60
2.00
D AT O S
RO
Ia
Ip
R
g
D IR X -X
8
1.00
0.85
6.8
2
D IR Y -Y
8
1.00
0.85
6.8
1
ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES X-X
0.160
0.140
Sa Dir X-X
0.120
TP
TL
SA DIR X-X
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0.000
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
PERIODO T(S)
ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES Y-Y
0.160
0.140
Sa Dir Y-Y
0.120
TP
TL
SA DIR Y-Y
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0.000
0.00
2.00
4.00
6.00
PERIODO T(S)
8.00
10.00
12.00
C
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.31
2.14
2.00
1.88
1.76
1.67
1.58
1.50
1.36
1.25
1.15
1.07
1.00
0.94
0.88
0.83
0.79
0.75
0.59
0.48
0.40
0.33
0.19
0.12
0.08
0.06
0.05
0.04
0.03
T
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
S a D ir X -X S a D ir Y -Y
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.148
0.137
0.137
0.127
0.127
0.118
0.118
0.111
0.111
0.104
0.104
0.099
0.099
0.093
0.093
0.089
0.089
0.081
0.081
0.074
0.074
0.068
0.068
0.063
0.063
0.059
0.059
0.055
0.055
0.052
0.052
0.049
0.049
0.047
0.047
0.044
0.044
0.035
0.035
0.028
0.028
0.023
0.023
0.020
0.020
0.011
0.011
0.007
0.007
0.005
0.005
0.004
0.004
0.003
0.003
0.002
0.002
0.002
0.002
Definiciones
Materiales
Columnas, para chequeo de armado propuesto
Las columnas esquineras son de 25x25 cm, armadas con una cuantía mínima
del 1% (04ø5/8), para adecuados soporte y proporcionar rigidez a la estructura
Vigas
Cargas estáticas, incluyendo cargas sísmicas en ambos sentidos principales (X
e Y) considerando excentricidades accidentales. El coeficiente sísmico es de
0.148 (E 30, Arts 27,28 y 29)
Adicionalmente, definición de función espectral de combinación modal CQC y
combinación direccional SRSS con un damping o amortiguamiento del 5%
Definición de las combinaciones de carga:
COMB1 = 1.4WD + 1.7WL, tipo adicional
COMB2 = 1.25 (WD+WL) + WS (espectral), tipo adicional
COMB3 = 0.90WD + WS (espectral), tipo adicional
COMB4 = COMB1 + COM2 + COMB3, tipo envolvente
SIS EST = SX+SXP+SXN+SY+SYP+SYN, tipo envolvente de los componentes
de sismo estáticos (E 060, Art 9.2)
Definición de la fuente de la masa: cargas permanentes al 100% más cargas
vivas al 25% (E 030, Art 26)
Verificaciones
Participación del 100% de las masas en el análisis modal en el tercer modo (E
030, Art 29.1.2
Las cortantes dinámicas superan el 90% de las envolventes de las cortantes
estáticas, por lo que no es necesario un escalamiento de las basales dinámicas
(E 030, Art 29.4)
Derivas menores o iguales al 7 por 1000 ó 0.007 (E 030, Art 32)
Las máximas derivas por piso alcanzadas tanto en X como en Y, están en el
orden de 0.001, que implica que la edificación es bastante rígida, por lo tanto
es bastante menor que el límite de deformación unitaria o deriva de elementos
de albañilería de la norma, que establece un valor de hasta 0.005, según el Art.
32:
Por lo tanto, se garantiza que la estructura por ser bastante más rígida que la
construcción de albañilería, tomará todo esfuerzo sísmico lateral, y también
toda carga estática.
Diseño el armado de las vigas, y verificación de adecuado comportamiento al
corte
Como se indicó, no se han propuesto innecesariamente estructuras con
capacidades especiales de ductilidad que impliquen considerar momentos y
esfuerzos provenientes de la capacidad de la armadura o refuerzo, sino simples
estructuras con balanceo intermedio en su diseño, sujeto a cargas
gravitacionales, sísmicas y/o de viento.
Siendo éste el caso, tal como se aprecia, debido a las bajas cargas
provenientes del techo ligero, los refuerzos por cortante en las vigas son cero,
armándose únicamente con acero mínimo y uniforme por proceso constructivo,
así también los aceros por flexión son mínimos.
Sumario de los esfuerzos y armados de un tramo de viga perimetral
Ratios adecuados de las capacidades de las columnas seleccionadas, según
sus diagramas de interacción (diseño por capacidad). Se aprecia que en el
mayor de los casos, las columnas trabajan máximo al 20% de su capacidad.
Para la evaluación de la cimentación, se ha asumido un suelo de baja resistencia
de 0.50 kg/cm2 como línea base mínima, por eso es necesario verificar que las
capacidades en el campo sean iguales o mayores que este valor, entendiéndose
que valores menores (algo improbable) son suelos no aptos para cimentar una
edificación.
Se considera como valor de entrada el coeficiente de balasto que corresponde a
un suelo con capacidad de carga de 0.50 kg/cm2, según la siguiente tabla:
Referencia: Diplomado de cimentaciones con Safe, CSI México, autor Dr Ing. Nelson Mórrison
Adecuadas presiones de servicio con el cimiento corrido de base 0.40m,
produciéndose presiones a la masa del suelo entre 0.18 y 0.20 kg/cm2
(envolvente de condiciones de servicio estáticas y sísmicas). No es viable reducir
más el ancho del cimento por proceso constructivo.
Los ratios de corte punzonamiento sobre el cimiento corrido apenas si llegan al
10%, a pesar de que la resistencia del concreto del cimiento ha sido de solo 100
kg/cm2
Iterando un reforzamiento con ø 3/8 cada100 cm con los cimientos corridos
modelados en un mallado de elementos finitos, el acero adicional es igual a cero,
por lo tanto, el cimiento corrido no requiere refuerzo y deberá ser construido de
concreto ciclópeo.
Concluye con este punto la presente memoria de cálculo.