PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO : OBRA NUEVA – VIVIENDA UNIFAMILIAR PROPIETARIO : PIERO JOSEPH LUIS GARCIA TAPIA UBICACIÓ : CONDOMINIO ECÓLOGICO LAS LOMAS DE ASIA, LOTE 51 SECTOR ISLA ALTA, DISTRITO DE ASIA, PROVINCIA DE CAÑETE, DEPARTAMENTO DE LIMA FECHA : MARZO 2021 ESPECIALIDAD : ESTRUCTURAS. 1. ALCANCES El diseño estructural se orientó a proporcionar adecuada estabilidad, resistencia, rigidez y ductilidad frente a solicitaciones provenientes de cargas muertas, cargas vivas, asentamientos diferenciales y eventos sísmicos. El diseño sísmico obedece a los Principios de la Norma E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de Edificaciones, así como el MANUAL DE CONSTRUCCIÓN, Edificaciones antisísmicas de Adobe, conforme a los cuales: La estructura no debería colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. El diseño estructural es de Albañilería Confinada, con bloques de ladrillos de arcilla y amarre de columnetas y viguetas según se detallan en los planos; así como también de muros de adobe no portantes para muros internos de baños. La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límites aceptables. Estos principios guardan estrecha relación con la Filosofía de Diseño Sismo resistente de la Norma: Evitar pérdidas de vidas MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete Asegurar la continuidad de los servicios básicos Minimizar los daños a la propiedad 2. METODOS DE ANÁLISIS Todos los elementos estructurales se diseñan para resistir los efectos máximos producidos por las cargas amplificadas, determinado por medio del análisis estructural, suponiendo una respuesta lineal elástica de la estructura. El análisis sísmico se realizó según la norma vigente, RNE E-030 (2020), con el procedimiento de superposición modal espectral. 3. NORMAS TECNICAS EMPLEADAS Se aplicaran las siguientes Normas: R N E. Norma Técnica de Edificación E-020 "Cargas". R N E. Norma Técnica de Edificación E-030 "Diseño Sismo Resistente". R N E. Norma Técnica de Edificación E-050 "Suelos y Cimentaciones". R N E. Norma Técnica de Edificación E-060 “Concreto Armado”. R N E. Norma Técnica de Edificación E-070 “Albañilería”, 4. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Los materiales usados deberán tener como mínimo las siguientes características: CEMENTO: Tipo I Resistencia a la compresión, f’c = 210 kg/cm2 Módulo de elasticidad, E = 2100000 kg/cm2 Módulo de Poisson, v = 0.20 ACERO: Resistencia a la fluencia del acero grado 60, fy = 4200 kg/cm2 ALBAÑILERIA: Ladrillos clase IV, tipo King Kong de arcilla MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete Bloques y medios bloques de adobe estabilizado, de 30x30x8 y15x30x8 centímetros Resistencia a la compresión f’m = 74 kg/cm2 Resistencia al corte f’v = 8.1 kg/cm2 Módulo de elasticidad, Em = 500f’m = 325000 kg/cm2 Módulo de corte, Gm = 0.4Em = 13000 kg/cm2 Módulo de Poisson, v = 0.25 5. CONSIDERACIONES SÍSMICAS Las consideraciones adoptadas para poder realizar un análisis dinámico de la edificación son mediante movimientos de superposición espectral, es decir, basado en la utilización de periodos naturales y modos de vibración que podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura. Entre los parámetros de sitio usados y establecidos por la norma Sismorresistente E-0.30 son: 5.1 ZONIFICACIÓN La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características esenciales de los movimientos sísmicos, la atenuación de estos con la distancia y la información geotécnica obtenida de estudios científicos. MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete De acuerdo a lo anterior la Norma E-0.30 de diseño sismorresistente asigna un factor “Z” a cada una de las 4 zonas del territorio nacional. Este factor representa la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. Para el presente estudio, la zona en la que está ubicada la edificación corresponde a la zona 4 y su factor de zona Z = 0.45. 5.2 PARÁMETROS DEL SUELO Los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta sus propiedades mecánicas, el espesor del estrato, y la velocidad de propagación de las ondas de corte. De acuerdo al estudios de suelos realizados por GEOTECNICA E INGENIERIA CONSTRUCTORA E.I.R.L. , para el CONDOMINIO ECOLÓGICO LAS LOMAS DE ASIA para efectos de la aplicación de la norma E-0.30 de diseño sismorresistente, se considera que el perfil de suelo en donde se encuentra ubicada la estructura es de tipo (S2), el periodo predominante, Tp, asociado con este tipo de suelo es de 0.60 seg., y el factor de amplificación del suelo se considera S= 1.05 y un nivel de cimentación mínimo de Df= 1.10m MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete 5.3 FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA De acuerdo a las características de sitio, se define al factor de amplificación sísmica (C) por la siguiente expresión: T < TP C=2.5 TP < T < TL C = 2.5 x (TP /T) T > TL C = 2.5 x (TP * TL /T2) 5.4 CARGA MUERTA : W0 Techo ligero de Tecnomix : 30 Kg/m2 5.5 CARGA MUERTA : WL Zona de Vivienda : 200 Kg/m2 5.6 CARGA DE VIENTO : WX Para la solicitación de carga de viento, se considerarán las presiones distribuidas por unidad de área perpendicular al área de techo Según la Norma de Cargas E.020: MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete Ph 0.005 C Vh2 Donde: Ph : Presión o succión del viento a una altura h. (Kg/m2) C : Factor que considera la forma de la edificación Vh : Velocidad de diseño (Km/h) Considerando: Vh = 75 Km/h C = 0.3 Ph 8.44Kg / m2 5.7 CARGA DE SISMO : S Para el análisis sísmico para cada una de las direcciones analizadas se utilizara un espectro de pseudo-aceleraciones definido por la Norma E.030 de Diseño Sismorresistente como: ZUCS Sa g R Donde: Z = 0.45 (Lima: Zona 3) U = 1.3(Considerando edificación común) S = 1.2 (Considerando suelo de flexible) Tp = 0.9 R = 3/4x7 (Sistema dual en “X”) R = 3/4x7 (Sistema dual “Y”) Tp C 2.5 2.5 T Luego se tiene en el eje “Y”: MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete Sismo en Direccion : Sa (m/s2) 0.0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.578 4.578 4.578 4.578 4.578 4.578 4.578 4.578 4.578 4.120 3.746 3.434 3.169 2.943 2.747 2.575 2.424 2.289 2.169 2.060 1.962 1.873 1.791 1.717 1.648 1.585 1.526 1.472 1.421 1.373 1.329 1.288 1.249 1.212 1.177 1.145 1.114 1.084 1.056 1.030 SISMO Aceleracion Espectral T(s) 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Periodo 6. MODELO ESTRUCTURAL ADOPTADO El comportamiento dinámico de las estructuras se determina mediante la generación de modelos matemáticos que consideren la contribución de los elementos estructurales en la MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete determinación de la rigidez lateral de la estructura, lo que plantea un sistema único de albañilería confinada por ser de un solo nivel. 6.1. FUERZA CORTANTE MINIMA EN LA BASE De acuerdo con la Norma E.030 de Diseño Sismorresistente, la fuerza cortante para cada una de las direcciones analizadas deberá ser como mínimo el 90% (para estructuras irregulares) del cortante calculado de acuerdo con la siguiente expresión: ZUCS V P R Donde: Z = 0.45 (Lima: Zona 3) U = 1.3(Considerando edificación común) S = 1.2. (Considerando suelo flexible) Tp = 0.9 R = 3/4x7 (Sistema Dual en eje “X”) R = 3/4x7 (Sistema Dual “Y”) Peso Total de la Estructura: P Para la determinación del peso de la estructura de acuerdo a la norma E.030 de Diseño Sismorresistente se considero como combinación: Peso 100%D 25%L Debido a que el cortante es menor que el valor mínimo, se procederá a escalar el espectro de diseño en el modelo, de acuerdo a los siguientes factores de escala: FACTOR 1.25 Con este factor, se obtiene valores de cortante que cumplen con los requerimientos mínimos estipulados en el reglamento. MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete 6.2. DESPLAZAMIENTOS POR CARGA SISMICA Se verifico que las distorsiones máximas de entrepiso en cada dirección (X e Y) no exceden los límites permisibles por la norma para edificaciones de acero y concreto EN RESPUESTA A LA OBSERVACION 2 TABLE: Story Drifts Story Load Case/Combo Story4 Story4 Story3 Story3 Story2 Story2 Story1 Story1 Label SISMOX Max SISMOY Max SISMOX Max SISMOY Max SISMOX Max SISMOY Max SISMOX Max SISMOX Max Item 6 Max Drift X 16 Max Drift Y 6 Max Drift X 16 Max Drift Y 6 Max Drift X 2 Max Drift Y 15 Max Drift X 15 Max Drift Y Drift 0.000542 0.000043 0.000513 0.000081 0.00042 0.000111 0.000247 0.000022 X m 9.69 0 9.69 0 9.69 1.32 0 0 Y m 0.75 4.36 0.75 4.36 0.75 0.75 0.75 0.75 Z m 10.9 10.9 8.2 8.2 5.5 5.5 2.8 2.8 6.3. COMBINACIONES DE CARGA Se efectúan las siguientes combinaciones de carga según el caso de las que se considera la más desfavorable: Para estructura de concreto COMB1: 1.4D + 1.7L COMB2: 1.25D + 1.25L+1.5E COMB3: 0.90D +/-1.0E Para el análisis sísmico para cada una de las direcciones analizadas se utilizara un espectro de pseudo-aceleraciones definido por la Norma E.030 de Diseño. Las fuerzas de los sismos son del tipo inercial y proporcional a su peso, por lo que es necesario precisar la cantidad y distribución de las masas en la estructura. MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS PROYECTO “VIVIENDA UNIFAMILIAR EN ASIA” Km 120 Carretera Panamericana Sur – Asia, Cañete La estructura ha sido analizada considerando la losa como un diafragma rígido frente a las acciones en su plano. Los apoyos han sido considerados como fijos al suelo. 7. CONCLUSION La edificación cumple con los requerimientos de las normas del Capítulo E0.30-2021 (Norma Sismorresistente), las cargas sugeridas en el Capítulo E-0.20 (Norma de Cargas), las resistencias de los muros de albañilería confinada de acuerdo a lo indicado en el Capítulo E-0.70 (Norma de Albañilería), el Capítulo E-0.60-2021(Norma de Concreto Armado), las pautas sugeridas en el Capítulo E-0.50-2021 (Norma de Suelos y Cimentaciones). 8. PLANOS PLANTA DE ESTRUCTURAS Y DETALLES E – 01 DETALLES DE ESTRUCTURAS E – 02 PLANTA DE PISCINA Y DETALLES E – 03 9. ANEXOS Se adjunta el siguiente anexo: ESTUDIO DE SUELOS MEMORIA DESCRIPTIVA – ESTRUCTURAS
