Memoria Técnica

MEMORIA TECNICA
I.
INTRODUCCION ALCANCE
Los procedimientos actuales de diseño estructural son establecidos en normas que deben
ser consideradas para la construcción de viviendas que garanticen la seguridad de los
usuarios. La norma usada actualmente en el Ecuador es la NEC – 2015, que incluye una
adaptación de la Norma ACI – 318, usada en general para el diseño de estructuras de
hormigón y acero. Para llevar a cabo el proceso de diseño de forma adecuada, se debe
comprender el comportamiento del hormigón y acero usados para la construcción.
En la presente memoria se explica el procedimiento utilizado para el diseño estructural de
una vivienda. En esta memoria se incluye los aspectos más importantes para diseño como:
ubicación de ejes y columnas, dimensiones de columnas y vigas, cálculo de momentos y
cortantes últimos, cálculo de refuerzo y plantilla de hierros.
Los materiales utilizados en la construcción son:
-
II.
𝐾𝑔⁄
𝑐𝑚2
𝐾𝑔
Acero de las varillas – Resistencia a la fluencia 4200 ⁄ 2
𝑐𝑚
Hormigón – Resistencia a la compresión 240
NORMATIVA
El código empleado para el análisis y diseño de la estructura según sus capítulos son:
-
-
III.
Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC 2015
o Capítulo 1 (Cargas no sísmicas)
o Capítulo 2 (Cargas sísmicas y de diseño sismoresistente)
o Capítulo 10 (Viviendas de 2 pisos con luces de hasta 5 metros)
American Concrete Institute. ACI-318
CARGAS
A) Carga muerta
Peso de losa
Se ha determinado un espesor de losa de 25cm, con una loseta de compresión de 5cm,
nervios de 10cm de espesor y alivianamientos de bloque de 40cm x 40cm x 20cm de altura.
Determinamos el peso 1m2 de losa alivianada en una dirección.
Datos:
𝜌𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒 = 600
𝐾𝑔⁄
𝑚3
𝜌ℎ𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔𝑜𝑛 = 2400
𝐾𝑔
⁄ 3
𝑚
Resultados:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 1𝑚2 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑐𝑖𝑧𝑎 = 1𝑚 ∗ 1𝑚 ∗ 0,25𝑚 = 0,25𝑚3
𝑉𝑢𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝑒𝑛 1𝑚2 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠𝑎 = 0,4𝑚 ∗ 1𝑚 ∗ 0,20𝑚 ∗ 2 = 0,16𝑚3
𝑉𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔ó𝑛 𝑒𝑛 1𝑚2 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠𝑎 = 0,25𝑚3 − 0,16𝑚3 = 0,09𝑚3
𝐾𝑔
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑠𝑎 = 𝜌𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒 ∗ 0,16𝑚3 + 𝜌ℎ𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔𝑜𝑛 ∗ 0,09𝑚3 = 312 ⁄ 2
𝑚
𝐾𝑔
⁄ 2
𝑚
𝐾𝑔
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 = 150 ⁄ 2
𝑚
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑎𝑏𝑎𝑑𝑜𝑠 = 70
TOTAL CARGA MUERTA = 𝟓𝟑𝟐
𝑲𝒈
⁄ 𝟐
𝒎
B) Carga Viva
Para el caso de casas se considera una carga viva de 200
𝐾𝑔⁄
𝑚2
C) Carga de diseño (CD)
La carga de diseño fue mayorada deacuerdo al siguiente ecuacion, lo cual permitira evitar
problemas por posibles superaciones de las cargas previstas.
𝐶𝐷 = 1,2 𝐶𝑀 + 1,6 𝐶𝑉 = 1,2 ∗ 532
𝐾𝑔⁄
𝐾𝑔
𝐾𝑔
+ 1,6 ∗ 200 ⁄ 2 = 958,4 ⁄ 2
𝑚2
𝑚
𝑚
IV.
Dimensiones
La ubicación de columnas y vigas se puede encontrar en el plano del Anexo 1.
A) Columnas
Los requerimientos de la normativa ecuatoriana exige que las dimensiones mínimas de
columnas para zonas sísmicas es de 25 x 25 cm. En este caso por seguridad es de 30 x30.
B) Vigas Principales
Peralte (h)
Al calcular los peraltes para cada viga se determinaron distintos valores siendo el máximo
de 27 centímetros, sin embargo por seguridad y facilidades de construcción se considera a
todas las vigas principales con un peralte de 30 centímetros.
VIGAS
PRINCIPALES
VIGAS
A
B
C
1
2
3
PERALTE MINIMO (m)
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
Base (b)
Se comienza imponiendo una viga rectangular de 30 cm x 30 cm para comprobar si los
momentos que se aplican son soportados.
C) Diagramas de Momentos y Cortantes Últimos
Los calcularon en base al método de análisis de la sección 8.3 del ACI 318 – 08. En el Anexo
2 se presenta los grafios de momentos.
A continuación se presenta los cálculos realizados para determinar los momentos últimos
para cada viga de la vivienda.
VIGA
EJE
1
A
1
2,42
1,83
2
3
1
C
2,42
2
3
B
ANCHO COLABORANTE (m)
3,71
3,05
2
3
1,83
A
1,95
1
B
C
A
2
1,95
3,9
B
3,9
C
A
1,95
3
B
1,95
C
MOMENTOS
qu (kg/m)
VANO
12319,328
1--2
-2
22319,328
2--3
-3
11753,872
1--2
-2
23555,664
2--3
-3
12923,12
1--2
-2
21753,872
2--3
-3
AA--B
1868,88
.-B
B-B--C
1868,88
.-C
C-.-A
A3737,76
A--B
.-B
B-B--C
3737,76
.-C
C-.-A
A1868,88
A--B
.-B
B-1868,88
B--C
.-C
LONGITUD
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,45
3,45
3,555
3,555
3,66
3,66
1,22
0,85
3,45
3,45
3,555
3,555
3,66
3,66
1,22
0,85
3,45
3,45
3,555
3,555
3,66
3,66
COEFICIENTE (m) MOMENTO kg*m
- 1/16
-2204,81
1/14
2519,78
- 1/9
-3919,66
- 1/9
-3919,66
1/14
2519,78
- 1/16
-2204,81
- 1/16
-1667,27
1/14
1905,46
- 1/9
-2964,04
- 1/9
-6009,07
1/14
3862,97
- 1/16
-3380,10
- 1/16
-2778,79
1/14
3175,76
- 1/9
-4940,07
- 1/9
-2964,04
1/14
1905,46
- 1/16
-1667,27
- 1/16
-1390,27
1/14
1588,88
- 1/9
-2624,33
- 1/9
-2624,33
1/14
1788,20
- 1/11
-2275,89
- 1/2
-1390,82
- 1/2
-1350,27
- 1/11
-4044,43
1/14
3177,76
- 1/9
-5248,66
- 1/9
-5248,66
1/14
3576,40
- 1/11
-4551,78
- 1/2
-2781,64
- 1/2
-675,13
- 1/11
-2022,21
1/14
1588,88
- 1/9
-2624,33
- 1/9
-2624,33
1/14
1788,20
- 1/16
-1564,67
D) Esquema de Armado
El esquema de armado de las vigas principales y secundarias se puede encontrar en los
Anexos 3 y 4.
A continuación se presenta los caculos utilizados para el refuerzo a utilizarse en las vigas
principales, secundarias y losa.
Vigas Principales
SECCION 1-VIGA A r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
0,04 0,26
14,00
3,00 0,00 4262,08 2204,00 CUMPLE
SECCION 1-r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
VIGA B
0,04 0,26
12,00
3,00 0,00 3185,25 1667,00 CUMPLE
0,04 0,26
18,00
3,00 0,00 6746,85
SECCION 1-VIGA C r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
0,04 0,26
16,00
3,00 0,00 5456,20 2778,00 CUMPLE
SECCION A-VIGA 1 r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
0,04 0,26
12,00
3,00 0,00 3185,25 1390,00 CUMPLE
SECCION --A
VIGA 2 r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
0,04 0,26
16,00
3,00 0,00 5456,20 1350,00 CUMPLE
SECCION --A
VIGA 3 r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 Ø*Mn > Mu Cumple
0,04 0,26
16,00
3,00 0,00 5456,20 675,00 CUMPLE
SECCION --2
Mu Cumple
4940,00 CUMPLE
SECCION --B
Mu Cumple
2624,00 CUMPLE
SECCION A--B
Mu Cumple
3177,00 CUMPLE
SECCION A--B
Mu Cumple
1588,00 CUMPLE
6009,00 CUMPLE
SECCION 2-Mu Cumple
2964,00 CUMPLE
SECCION B-Mu Cumple
2624,00 CUMPLE
SECCION --B
Mu Cumple
5248,00 CUMPLE
SECCION --B
Mu Cumple
2624,00 CUMPLE
3862,00 CUMPLE
SECCION 2--3
Mu Cumple
1905,00 CUMPLE
SECCION B--C
Mu Cumple
1788,00 CUMPLE
SECCION B-Mu Cumple
5248,00 CUMPLE
SECCION B-Mu Cumple
2624,00 CUMPLE
3380,00 CUMPLE
SECCION --3
Mu Cumple
1667,00 CUMPLE
SECCION --C
SECCION C-Mu Cumple Mu Cumple
2275,00 CUMPLE 1390,00 CUMPLE
SECCION B--C
SECCION --C
SECCION C-Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple
3576,00 CUMPLE 4551,00 CUMPLE 2781,00 CUMPLE
SECCION B--C
SECCION --C
Mu Cumple Mu Cumple
1788,00 CUMPLE 1564,00 CUMPLE
SECCION 1--2
SECCION --2
SECCION 2-SECCION 2--3
SECCION --3
Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple
2519,00 CUMPLE 3919,00 CUMPLE 3919,00 CUMPLE 2519,00 CUMPLE 2204,00 CUMPLE
SECCION 1--2
SECCION --2
SECCION 2-SECCION 2--3
SECCION --3
Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple Mu Cumple
1905,00 CUMPLE 2964,00 CUMPLE
SECCION 1--2
Mu Cumple
3175,00 CUMPLE
SECCION A--B
Mu Cumple
1588,00 CUMPLE
SECCION A-Mu Cumple
4044,00 CUMPLE
SECCION A-Mu Cumple
2022,00 CUMPLE
Vigas Secundarias y Losa
VIGA
r (m) d (m) D Varilla (mm) Num As m2 c (m)
SECUNDARIA
0,04 0,21
10
2
0,00015 0,1141
LOSA
r (m)
0,04
d (m)
0,21
D Varilla (mm)
10
Num
3
Mn >
561
As m2
c (m)
0,000236 0,07094
SECCION A-Mu
Cumple
534,9 CUMPLE
Mn
>
922
SECCION --B
Mu
Cumple
802,4
CUMPLE
SECCION A--B
Mu
Cumple
802,4
CUMPLE