Memoria de cálculo estructural de un edificio, High school final essays of Design

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Memoria de cálculo 1 Aligerado: El aligerado que se utilizó son losas unidireccionales, es decir que trabajan en una sola dirección y las cargas asignadas son distribuidas por metro lineal, considerando como ancho tributario el correspondiente al ancho de una vigueta. Estas viguetas se consideran simplemente apoyadas sobre placas o vigas, y empotradas si llegan a losa maciza. Se dimensiona, la luz libre entre 25. Se ha utilizado para el aligerado pre losas beton decken USAR ALIGERADO DE h = 0.17 m Vigas: Para el caso de vigas se utilizarán las siguientes expresiones: h ≥ L/14 Para vigas continuas h ≥ L / 12 Para vigas simplemente apoyadas 0.3h ≤ b ≤ 0.5h Para el presente caso se tiene vigas: En ambas direcciones se utilizó vigas de (25x25 cm) Además la base mínima para que el elemento sea sismorresistente es de 0.25m USAR VIGAS DE (0.25m x 0.25m). Columnas: Para el predimensionamiento de las columnas utilizaremos la siguiente expresión: A ≥ (1.10 Ps) / (0.25 f’c) - Para zonas de la costa (Alta sismicidad) Donde: Ps = carga de servicio ≈ 1 ton/m² USAR COLUMNAS DE (25cm x25cm) 1.2.- Análisis dinámico: A nivel general, se verificará el comportamiento dinámico de la estructura frente a cargas sísmicas mediante un análisis espectral indicado en la Norma correspondiente, con ese propósito se genera un modelo matemático para el análisis respectivo. Este modelo será realizado usando el programa de cálculo de estructuras ETABS 2019. 1.3.- Análisis de desplazamientos: Se verificará los desplazamientos obtenidos en el programa ETABS con los permisibles de la Norma E-0.30 sismo resistente. 1.4.- Obtención de esfuerzos: Entre los parámetros que intervienen en el Diseño Estructural se encuentran la resistencia al corte, flexión, carga axial en vigas y columnas de concreto armado. El análisis a llevar a cabo en el proyecto, será un análisis estructural tridimensional, considerando un modelo matemático de tres grados de libertad por piso, asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y una rotación. Se ha desarrollado para este proyecto el análisis modal espectral, utilizando espectro de diseño de la norma técnica E.030. Para resolver el modelo matemático, se ha utilizado el programa ETABS 2019.

2.- METRADOS DE CARGAS Y CONBINACIONES DE CARGA.

2.1.- CARGAS CONSIDERADOS

Se ha considerado los siguientes estados de carga: CM (Carga Muerta) CV (Carga Viva) SPECX (Carga sísmica espectral en la dirección X) SPECY (Carga sísmica espectral en la dirección Y) 2.2.- COMBINACIONES DE CARGAS: Se ha considerado los siguientes estados de carga: U = 1,4 CM. U = 1,4 CM + 1,7 CV. U = 1,25 CM + 1.25CV + SPECx. U = 1.25 CM + 1,25 CV – SPECx. U = 0,9 CM + SPECx. U = 0,9 CM - SPECx, Donde: CM: Carga muerta. CV: Carga viva. SPECx,y: Cargas de sismos en las direcciones X e Y obtenidos del análisis modal espectral. CARGA MUERTA: La carga vertical a considerar en la estructura será la que se indique en el cálculo de pesos de la estructura, el programa ETABS calcula internamente el peso de la estructura modelada. Se ha considerado una carga adicional de 0.270 ton/m² en el estado de carga muerta a fin de considerar el peso de los acabados, equipamiento y tabiquería. CARGA VIVA: La carga viva considerada en el presente modelo matemático es de 200 kg/m² en vivienda, en oficinas 250 kg/m2, en sótanos 250 kg/m2, 400 kg/m2 en pasadizos y escaleras y 100 kg/m² en la azotea. CARGA DE SISMO: El análisis sísmico se realizó según la norma NTE E-030, con el procedimiento de superposición modal espectral, con combinación cuadrática completa

(CQC). Se ha considerado 5% de amortiguamiento de la estructura y 5% de excentricidad, así mismo se ha considerado como fuente de masa el 100% de la carga muerta más el 25% de la carga viva RESUMEN DE CARGAS. Carga muerta: Peso propio elementos de concreto armado = 2400Kg/m Peso propio muros de albañilería = 1800Kg/ m Peso propio de las tabiquerías (P-10) = 170Kg/ m Peso propio acabados = 100Kg/ m Cargas Vivas: Sobre carga de Techo = 100 Kg/m Cargas de Sismo: Según Norma Peruana de Estructuras = (ZUCS.g) /R 3.3.- PARAMETROS DE DISEÑO:

4.- DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

4.1.- DISEÑO DE COLUMNAS:

Las estructuras y los elementos estructurales deberán diseñarse para obtener en todas sus secciones resistencias de diseño (ΦRn) por lo menos iguales a las resistencias requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta Norma. En todas las secciones de los elementos estructurales deberá cumplirse: ΦRn ≥ Ru. En general todas las columnas de la estructura proyectada cumplen con los requisitos de resistencia y ductilidad establecidos en la norma E-060 y la Norma ACI 318-14, la relación P-M-M del diagrama de interacción y la relación 6/5 viga – columna (criterio de viga débil columna fuerte) arrojan valores menores a la unidad, es decir todas las combinaciones de cargas ultimas resultan dentro del diagrama de interacción y las columnas son más fuertes que las vigas, lo cual es ¡CONFORME! 4.2.- DISEÑO DE VIGAS: Las estructuras y los elementos estructurales deberán diseñarse para obtener en todas sus requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta Norma. En todas las secciones de los elementos estructurales deberá cumplirse: ΦRn ≥ Ru.

4.3.- DISEÑO DE ZAPATAS:

Para el diseño de las zapatas de la estructura se tomaron en cuenta, su predimensionamiento, las cargas de servicio sin exceder el esfuerzo admisible del suelo. Seguidamente las verificaciones por corte y punzonamiento y flexión con las combinaciones de cargas obtenidas del análisis estructural. 6.- CONCLUSIONES:  La presente estructura cumple con todos los requisitos de rigidez, ductilidad y resistencia, establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú, así como la Norma ACI 318-19.  La estructura es Irregular en la dirección X y Y, cumpliendo con los parámetros establecidos por la norma E030 sismorresistente.  La estructuración conformada por un sistema DUAL en la dirección “X” y un sistema de muros estructurales en la dirección “Y”, logra mantener los desplazamientos y derivas dentro de los límites permitidos de la norma sismorresistente E030.

 El diseño de los elementos resistentes a cargas verticales y horizontales, se diseñaron respetando los parámetros y condiciones de las Normas y Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.  La estructura NO presenta irregularidad torsional en ambas direcciones de análisis “X” e “Y”.  De acuerdo a la Norma Técnica de diseño sismorresistente (NTE E.030), la estructura cumple con los desplazamientos laterales permisibles menores a 0.007 para concreto armado. 7.- RECOMENDASIONES: No debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos no controlados. Estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su totalidad, antes de construir la edificación y ser reemplazados con materiales que cumplan con las indicaciones de la norma de Suelos y Cimentaciones NTE E.