MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
PROYECTO: STEEL BULDIG CASE DE STUDY
FECHA: 13/07/2025
INGENIERO: LEISIS MARIA HERNANDEZ URECHE cod. 2248612
CARLOS BOCACHICA LOZANO
cod 2248630
1. OBJETIVO
Realizar la revisión detallada de planos e información suministrada con base en los
criterios de la NSR-10, en especial su Título F (estructuras metálicas), y demás
normativas aplicables (cargas gravitacionales, y materiales), con el fin de evaluar la
edificación.
2. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO
•
•
•
•
•
•
Número de niveles:
Altura por nivel:
Altura total estimada:
Sistema estructural:
Losa:
Uso del edificio:
3 pisos+ Penthouse Roof Plan
3.95 m
15.8 m
Pórticos metálicos en ambas direcciones principales
Concreto de 13 cm sobre viguetas metálicas W71x18
Oficinas
3. NORMATIVIDAD Y CRITERIOS DE DISEÑO
3.1. Normas aplicables:
NSR-10 (Colombia):
• Título A: Generalidades del diseño, clasificación de ocupación, requisitos
de seguridad estructural.
•
Título B: Procedimientos de análisis estructural, modelación y condiciones
de frontera.
•
Título C: Definición de cargas muertas (C.2), vivas (C.3), sísmicas (C.5), y
combinaciones de carga (C.6).
•
Título F: Diseño por resistencia de estructuras de acero. En particular:
AISC 360-10: Diseño LRFD de perfiles en acero estructural.
3.2. Método de análisis: Análisis elástico lineal tridimensional
•
•
•
Software utilizado: ETABS
Normas aplicables: NSR-10 (Colombia) Títulos A, B, C, G, AISC 360-10 –
LRFD para acero estructural
Método de análisis: Análisis elástico lineal tridimensional
4. GEOMETRÍA ESTRUCTURAL
•
•
•
•
Separación entre viguetas: 1.52 m
Luz entre pórticos (X): 9.14 m
Luz entre pórticos (Y): 10.973 m
Altura entre pisos: 3.95 m
5. CARGAS CONSIDERADAS
5.1 Carga Muerta (DL)
5.2 Carga Viva (LL)
Live Load,Tabla B.3-1 – NSR-10 Carga viva
5.3 Carga Sísmica
2.000
kN/m2
5.4 Combinaciones de Carga (LRFD)
• 1.4 DL
• 1.2 DL + 1.6 LL
• 1.2 DL + 1.0 LL ± 1.0 EQ
• 0.9 DL ± 1.0 EQ
Se hace con ell analisis con carga gravitacional
6. ANÁLISIS ESTRUCTURAL
•
•
•
•
Modelo 3D de pórticos con elementos tipo Perfil W
Condiciones de frontera: Empotramientos en cimentación
Consideración de diafragmas rígidos en losas
Resultados:
1. Reacciones
2. Esfuerzos internos (cortante, momento, axial)
3. Desplazamientos máximos
7. VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
7.1 Vigas
Perfil
W14x26
W16x40
W24x68
Longitud (m)
9.14
9.14
9.14
Mu (kN·m)
426.58
457.15
Hasta 666.40
ϕMn (kN·m)
924.05
1417.60
620–670
Mu/ϕMn
0.46
0.32
1.08
Revisión
Sí
Sí
No
Nota: Anexo table de chequeo general
7.2 Columnas
Perfil
W8x24
W10x33
W10x49
Altura (m)
3.95
3.95
3.95
Perfil
W8x24
W10x33
W10x49
Zx (cm³)
132
206
605
L/r
186
157
122
Mu (kN·m)
160
160
160
Zx (m³)
0.000132
0.000206
0.000605
ϕMn (kN·m)
40.986
63.963
187.8525
ϕMn (kN·m) Revisión
40.99
No
63.96
No
187.85
Sí
Mu (kN·m)
Mu/ϕMn
160
160
160
3.90377202
2.501446149
0.851732077
Cumple flexión
FALSO
FALSO
VERDADERO
8. VERIFICACIÓN DE ESBELTEZ Y COMPACTACIÓN
• Altura libre entrepiso: 395 cm
Perfil
r (cm)
L/r
Cumple L/r ≤ 200
W8x24
2.12
186
Sí
W10x33
2.51
157
Sí
W10x49
3.23
122
Sí
Observaciones
Muy esbelta
Requiere
arriostramiento
Adecuado
9. VERIFICACIÓN DE DEFLEXIÓN Y VIBRACIONES
•
•
•
•
PERFIL
VT- W-18X71
PERFIL
VT- W-18X71
Verificado con viga W18x71 y losa sobre viguetas:
DL: δmáx = 0.0592 m > L/240 No cumple)
LL: δmáx = 0.0194 m < L/360 ( Cumple)
Frecuencia natural: T = 0.73 a 1.36 s → Cumple (T < 1.4 s NSR-10)
L(m)
10.9728
10.9728
Carga q (kN/m)
DL
9.287
0.000
L(m)
10.9728
10.9728
LL
%partW W efectivo
3.040
25% 12.327
3.040
100%
3.04
Carga q (kN/m)
DL
9.287
0.000
E (MPa)
LL
%partW W efectivo
3.04
25%
12.327
3.040
100%
3.040
I (m⁴/m)
200000000
200000000
1.48E-04
1.48E-04
E (kN/m 2)
μ
(KN/m)
1.2565
0.3099
200000000
200000000
max (m)
0.0786
0.0194
L/240
L/360
I (m⁴/m)
1.48E-04
1.48E-04
Δmax (m)
¿Cumple?
0.0457 No
0.0305 Sí
fn(Hz)
0.0786
0.0194
0.6374
1.2834
T (seg)
¿Cumple? Fn
1.5689 Sí
0.7792 Sí
10. CONCLUSIONES
•
•
•
•
•
En general la estructura en su mayoría se aproxima al cumplimiento de los
requisitos de NSR-10, en los parametros identifcados como incumplidos, se
deben valoran medidas de ajustes a la norma, como es el caso de las columnas
y vigas adelante señaladas
Las viguetas generan arriostramiento a las vigas principales, reduciendo la
susceptibilidad a desplazamientos laterales.
Las columnas de los ejes 1A, 4A, 2A, 2D, 3A, 3D, 4A y 4D con elementos W8x24
y W10x33 deben sustituirse, ya que son columnas que se requiren elementso de
mayor capacidad y verificar arriostramiento
Las vigas de los ejes 2 y del eje 3 del pisos 2 y 3 con elementos W24x68 están
al límite o por debajo él, por lo cual se debe evaluar refuerzo o cambio de los
elementos
Se requiere reforzar, rediseñar o reemplazar el elemento que presenta la
relación D/C de 3.31, mientras que el tramo con D/C de 0.78 se considera
adecuado para su función estructural
La vibración y desplazamientos se encuentra dentro de los límites admisibles
0
