Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 1. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO PROYECTO: "MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA INSTITUCION EDUCATIVA SECUNDARIA JOSÉ ANTONIO ENCINAS DEL DISTRITO DE QUIÑOTA, PROVINCIA DE CHUMBIVILCAS CUSCO” 1.2 UBICACIÓN Región : Cusco Provincia : Chumbivilcas Distrito : Quiñota 2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES El desarrollo del proyecto de estructuras está basado en la concepción arquitectónica. Uso : I.E.S. JOSÉ ANTONIO ENCINAS DE QUIÑOTA Número de pisos : 02 Alturas de entrepiso : 3.00 m, Tipo de estructura : Pórticos de Concreto Armado combinado con albañilería confinada Techo : Techo a dos aguas con estructura metálica y cobertura de calaminon tipo T 3. SOLICITACIONES DE DISEÑO. Para el diseño de la estructura del proyecto, se han tomado en cuenta las siguientes solicitaciones: a. Cargas permanentes: Peso de la cobertura liviana : 10 Kg/m2. Peso volumétrico de concreto armado convencional : 2400 kg/m3. Peso de muro solidó : 1800 Kg/m3. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 1 MEMORIA DESCRIPTIVA Municipalidad distrital de quiñota b. ESTRUCTURAS Cargas Vivas: Carga viva en techos: 30 Kg/m2. c. Cargas sísmicas horizontales: Parámetros sísmicos: - Factor de la zona: Z=0.25 (zona sísmica 2). - Factor de uso e importancia: U=1.5 (edificación esencial de categoría A). - Factor de suelo: S=1.20 (suelo tipo S2). - Periodo predominante de vibración del suelo de cimentación: Tp=0.60 seg, (suelo tipo S2). Y T L=2.00 seg. - Factor de ampliación sísmica por vibraciones elásticas de la estructura: C=2.50. - Coeficiente de reducción de fuerza sísmica (para edificación de pórticos de CºAº con sistema de pórticos R=8 y Albañilería confinada R=3). Para el caso del análisis sísmico dinámico se ha utilizado un espectro inelástico de pseudosaceleraciones definido por la Norma: ESPECTRO INELASTICO DE PSEUDOACELERACIONES Norma E.030 (2016) ALBAÑILERIA 4.000 3.500 3.000 Sa 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 Periodo T [seg] MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 2 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 4. ANÁLISIS Y DISEÑO SISMORRESISTENTE El análisis estructural de la estructura del proyecto ha tenido tres partes, la primera planteamiento del modelo estructural, la segunda el metrado de cargas y la tercera la determinación de las fuerzas internas y las deformaciones para diseño. 4.1 MODELO ESTRUCTURAL. La elección del modelo estructural ha sido realizada de manera compatible con el planteamiento arquitectónico, estableciendo un sistema aporticado de vigas y columnas alrededor del espacio definido por éste proyecto con la interaccion de muro de albañilería. El modelo estructural así mismo supone que los apoyos de las columnas son tipo empotramiento perfecto, esta suposición se satisface en la realidad toda vez que la rigidez de la columna propuesta es mucho menor que la rigidez de la cimentación donde estará anclada. En los planos respectivos se muestra la disposición de los diversos elementos estructurales. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 3 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Modelo estructural del bloque 1 Modelo estructural del bloque 2 MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 4 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Modelo estructural del bloque 3 Modelo estructural del bloque 4 4.2 MODELO DE CIMENTACINONES El planteamiento de la cimentación, se basa en el estudio de mecánica de suelos, EMS, siguiendo las normas e-060, e-050, del reglamento nacional de edificaciones. La cimentación es compuesta por zapatas aisladas unidas mediante sobrecimientos reforzados que se su comportamiento se asemeja al de vigas de cimentación. 5. METRADO DE CARGAS. Los metrados de carga para el diseño se han considerado conforme a la Norma E.-020 del RNE. La ubicación de las cargas permanentes corresponderá a la ubicación de los elementos estructurales 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. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 5 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 6. DETERMINACIÓN DE LAS FUERZAS INTERNAS Y DEFORMACIONES DE LA ESTRUCTURA. El análisis estructural de este proyecto está de acuerdo con la Norma Técnica Peruana E-030 del RNE. Para el análisis de los diferentes elementos estructurales de este proyecto se ha empleado el programa ETABS 2016 (Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems). Las fuerzas y esfuerzos de los elementos estructurales de la edificación han sido calculados para diferentes combinaciones de carga según la Norma E-060 del RNE. La hipótesis fundamental que sirve de base para desarrollar este análisis estructural ha consistido en asumir un comportamiento elástico-lineal de todos los elementos resistentes de esta edificación. 7. ANÁLISIS DINÁMICO DE SISMO El valor del coeficiente resultante de la fórmula establecida en la Norma como Fuerza cortante en la base por acción sísmica se determinó en V = ZUCSP/R, del peso de la edificación, distribuyéndose luego en base a la rigidez de las columnas en cada piso, para calcular los momentos y fuerzas actuantes en los pórticos. Según la norma E-30: Desplazamientos Laterales Permisibles: El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso: Concreto Armado 0,007. Y Albañileria 0,005 En el análisis de cálculo se muestran los máximos desplazamientos relativos de entrepiso cuyos valores corregidos por 0.75R se muestran en la Memoria de Calculo: DISEÑO ESTRUCTURAL. Para el diseño de todos los elementos de concreto se han utilizado el método de Resistencia Ultima, conocido también como el método de diseño a la rotura, disponiendo los refuerzos de acero de manera adecuada para garantizar un comportamiento dúctil de estructura. El diseño estructural consiste en la verificación de las dimensiones asumidas de los elementos estructurales en el análisis estructural. 7.1 DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN. Para el diseño del refuerzo se ha tomado las especificaciones de la norma E-050. Se modelo en el programa SAFE CSI. MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 6 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Según el Estudio de Mecánica de Suelos para la Edificación, el terreno de fundación es de consistencia mediana de perfil S2 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 1.20 m, la cual se asume, con una resistencia admisible del terreno de 1.83 Kg/cm2, a verificarse en obra. 7.2 DISEÑO DE ALBAÑILERIA Para el diseño de albañilería confinada se ha procedido según lo estipulado en la Norma E-070 del RNE. 7.3 DISEÑO DE LAS COLUMNAS. Para el diseño de las columnas se ha procedido según lo estipulado en el Capítulo 12 de la Norma E-060 del RNE. 7.4 DISEÑO DE LAS VIGAS. Para el diseño de las vigas se ha considerado lo prescrito en el Capítulo 11 de la Norma E-0.60 del RNE. 7.5 ESTRUCTURA METALICA. Para el diseño de las vigas se ha considerado la Norma E-0.90 del RNE. 8. NORMAS Y REGLAMENTOS Las cargas de diseño, factores de carga, esfuerzos permisibles, recomendaciones y demás limitaciones, han sido consideradas de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y sus Normas Técnicas de estructuras. Norma E-020: Cargas Norma E-030: Diseño Sismorresistente Norma E-050: Suelos y Cimentaciones MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 7 Municipalidad distrital de quiñota Norma E-060: Concreto Armado Norma E-070: Albañileria Norma E-090: Estructuras Metalicas MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 9. RESUMEN Las columnas del Bloque I son: C-01: 30x60 cm C-02: 30x60 cm C-03: 30x60 cm C-04: 30x60 cm C-05: 30x50 cm Las Vigas del Bloque I son: PRIMER NIVEL V-11: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-21: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-31: 25x50 cm SEGUNDO NIVEL V-11: 25x40 cm SEGUNDO NIVEL V-21: 25x40 cm SEGUNDO NIVEL V-31: 25x40 cm TECHO V-1’1: Variable TECHO V-2’1: Variable Las columnas del Bloque II son: C-01: 30x60 cm C-02: 30x60 cm C-03: 30x60 cm C-04: 30x60 cm C-05: 30x50 cm Las Vigas del Bloque II son: PRIMER NIVEL V-11: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-21: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-31: 25x50 cm SEGUNDO NIVEL V-11: 25x40 cm SEGUNDO NIVEL V-21: 25x40 cm MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 8 Municipalidad distrital de quiñota MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS SEGUNDO NIVEL V-31: 25x40 cm TECHO V-1’1: Variable TECHO V-2’1: Variable Las columnas del Bloque III son: C-01: 30x60 cm C-02: 30x60 cm C-03: 30x60 cm C-04: 30x60 cm C-05: 30x50 cm Las Vigas del Bloque III son: PRIMER NIVEL V-11: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-21: 25x50 cm PRIMER NIVEL V-31: 25x50 cm SEGUNDO NIVEL V-11: 25x40 cm SEGUNDO NIVEL V-21: 25x40 cm SEGUNDO NIVEL V-31: 25x40 cm TECHO V-1’1: Variable TECHO V-2’1: Variable Las columnas del Bloque IV son: C-01: 30x40 cm C-02: 30x40 cm Las Vigas del Bloque IV son: V-11: 25x40 cm V-21: 25x40 cm V-31: 25x40 cm TECHO V-1’1: Variable TECHO V-2’1: Variable Por tanto las medidas estarán indicadas en los planos de estructuras de cada Módulo o Bloque respectivo MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE QUIÑOTA 9
