Anteproyecto Lboratorio de Biología CECyT 5 by Amizraím Rodvera

ANTEPROYECTO DE LABORATORIO DE BIOLOGÍA EN CECYT 5 さBENITO JUÁREZざ

ELABORÓ: Ambrosio Martínez Andy Elver Antonio Flores Arturo Izquierdo Marcial Julio Rafael Rodríguez Rivera José Amizraím

MEMORIA DESCRIPTIVA GENERAL DEL ANTEPROYECTO. MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CÁLCULO ESTRUCTURAL Del Proyecto Arquitectónico. El proyecto a construir es la construcción del Laboratorio de Biología del CECyT 5 “Benito Juarez Garcia”. La zona 2

destinada para la construcción de dicho laboratorio cuenta con 151.31 m . Datos de Ubicación. La construcción del nuevo laboratorio se realizará directamente sobre los laboratorios existentes, ubicados según los planos arquitectónicos de conjunto entre los ejes 21-24 y Q-L del CECyT 5, ubicado en Emilio Dondé #1, Col. Centro, Del. Cuauhtémoc, México D.F. Tipo de Suelo. El tipo de suelo identificado en el lugar se trata de suelo Tipo III b (de acuerdo al R.C.D.F en artículo 170 y de acuerdo a las N.T.C para diseño por Sismo en su sección 1.4), identificado como un suelo lacustre, integrada por potentes depósitos de arcilla altamente compresible, separados por capas arenosas con contenido diverso de limo o arcilla. Estos suelen estar cubiertos superficialmente por suelos aluviales y rellenos artificiales. Se ha decidido que debido a las características del proyecto este sea estructurado bajo el subsistema horizontal de Losa Plana con un subsistema de vertical (sistema de piso) de Losa Maciza. Tipo de Concreto a Usar. De acuerdo al R.C.D.F en su artículo 139 el edificio proyectado puede clasificarse dentro del Grupo A. El tipo de concreto a usar se seleccionó de acuerdo a las NTC para diseño y construcción de Estructuras de Concreto en su sección 1.5, de acuerdo a las especificaciones el concreto a usar se determinó como Clase I. La resistencia a la compresión del concreto de diseño se considerara con el valor de

, el cual se

recomienda sea premezclado; debe tener un peso volumétrico superior a 2.2 t/m3 y debe elaborarse con cemento CR 30 o CR 40, los agregados gruesos usados deben tener un peso volumétrico superior a

. Se determina

de acuerdo al cálculo estructural que el agregado grueso debe ser basalto debido a las propiedades mecánicas que presenta, siendo este un elemento necesario en el concreto a usar y el agua utilizada debe ser potable. Puede considerarse el uso de aditivos de acuerdo a las necesidades en obra y a solicitud expresa del usuario o una propuesta de productos, evitando que estos afecten de manera significativa las propiedades mecánicas del material. Características del concreto armado: Resistencia nominal f’c = 250 kg/cm

2 2

Módulo de elasticidad E = 221 359 kg/cm Peso específico 2.4 t/m

Acero de refuerzo grado 60 fy= 4,200 kg/cm

PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS El análisis de marcos de concreto armado se hizo con el programa STAAD.Pro Vi8. Para el análisis de torsión sísmico estático y la verificación de desplazamientos de los marcos de concreto armado se usó la hoja de cálculo METODO ESTATICO LAB.xls.

Los elementos de concreto armado se representaron con elementos lineales. Sus rigideces se determinaron ignorando el refuerzo y por el Método aproximado de las fórmulas de Willbur. La revisión de desplazamientos se realizó conforme al art. 209 del Reglamento Construcciones del Distrito Federal; considerando que los muros no están restringidos en los marcos de concreto el desplazamiento máximo admisible es de 0.012H, siendo H la altura de entrepiso. Para el cálculo y diseño de trabes secundarias se tomaron en cuenta las cargas verticales que actúan sobre las mismas, ya que las cargas laterales (sismos) deben ser resistidas por trabes principales y columnas de los marcos que constituyen el edificio. Así mismo, el diseño de trabes y columnas se realizó conforme al RCDF. Cabe destacar que el procedimiento aquí presentado consiste al análisis de la edificación como si esta estuviera en optimas condiciones de trabajo y como si el edificio se construyera completamente, lo mas prudente seria revisar los armados referentes a los dos primeros niveles así como los desplazamientos y demás detalles de interés para poder comenzar con la construcción de el nuevo laboratorio, ya que las condiciones de estructuración inicial se desconocen, así como las condiciones actuales de el edificio en cuestión. Este proceso es más complicado y se requieren recursos técnicos y económicos mayores a este anteproyecto, razón por la cual no se toma en cuenta para este análisis. CARGAS

Cargas Verticales Las cargas verticales se evaluaron conforme a las normas vigentes. Para las losas aligeradas, armadas en una dirección, se supuso un peso de 240 kg/m². Los pesos de losas macizas, vigas, columnas y escaleras se estimaron a partir de sus dimensiones en planos, considerando un peso específico de 2400 kg/m³. Para la albañilería se supuso un peso específico igual a 90 kg/m². En el análisis de losa se incluyó el peso de acabados de techo, estimado en 100 kg/m². Se consideró un peso de instalaciones de 10Kg/m² así como el peso de piso cerámico y/o impermeabilizante de 35 y 10Kg/m² respectivamente.

Acciones de Sismo El análisis sísmico se realizó según la norma NTC Sismo (2010), con el método estático con torsión. Al revisar las condiciones de regularidad se supuso que la estructura en cuestión se comporta de manera independiente al resto de las estructuras existentes que circundan a la planta analizada, de este modo se determinaron las condiciones de regularidad indicadas en la sección 6 de las NTC Sismo del RCDF. Se determino que la estructura en cuestión es “regular”. El coeficiente sísmico utilizado de acuerdo a las NTC Sismo Seccion 1.5 es de 0.68 debido a que se encuentra en la zona III b y al considerarse la estructura perteneciente al grupo A. Para la reducción de fuerzas sísmicas se ocupo un factor de comportamiento sísmico contemplado en la sección 5 de las NTC Sismo del RCDF, adoptando un valor Q=2 debido a que la estructura cumple con las características enunciadas para ocupar este factor.

MEMORIA DE CÁLCULO. REVISIÓN DE CONDICIONES DE REGULARIDAD. De acuerdo a las N.T.C para diseño por sismo en su sección 6 se revisan las condiciones de regularidad del edificio. 1. Su planta es sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales por lo que toca a masas, así como muros y otros elementos resistentes. Estos son además sensiblemente paralelos a los ejes ortogonales principales del edificio.

La planta es sensiblemente simétrica en masas, muros y otros elementos resistentes, así como en simetría, los ejes de simetría son paralelos a los ejes ortogonales del edificio. Pasa la condición. 2. La relación de su altura a la dimensión menor de su base no pasa de 2.5.

3. La relación de largo a ancho de la base no excede de 2.5.

4. En planta no tiene entrantes ni salientes cuya dimensión exceda de 20% de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección que se considera del entrante o saliente.

5. En cada nivel tiene un sistema de techo o piso rígido y resistente. 6. No tiene aberturas en sus sistemas de techo o piso cuya dimensión exceda de 20% de la dimensión en planta medida paralelamente a la abertura; las áreas huecas no ocasionan asimetrías significativas ni difieren en posición de un piso a otro, y el área total de aberturas no excede en ningún nivel de 20% del área en planta.

7. El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es mayor que 110% del correspondiente al piso inmediato inferior ni, excepción hecha del último nivel de la construcción, es menor que 70% de dicho peso.

8. Ningún piso tiene un área, delimitada por los paños exteriores de sus elementos resistentes verticales, mayor que 110% de la del piso inmediato inferior ni menor que 70% de esta. Se exime de este último requisito únicamente al último piso de la construcción. Además el área de ningún piso excede en más del 50% a la menor de los pisos inferiores.

9. Todas las columnas están restringidas en todos los pisos en dos direcciones sensiblemente ortogonales por diafragmas horizontales y por trabes o losas planas.

10. Ni la rigidez ni la resistencia al corte de ningún entrepiso difieren en más del 50% de la del entrepiso inmediato inferior. El último entrepiso queda excluido de este requisito.

11. En ningún entrepiso la excentricidad torsional calculada estáticamente, e s, excede del 10% de la dimensión en planta de ese entrepiso medida paralelamente a la excentricidad mencionada.

ANÁLISIS DE CARGAS.

Losa de Entrepiso. No 1 2 3 4 6 7 8

Descripción Losa de Concreto Reforzado. Falso Plafón. Instalaciones. Mortero (Entortado). Loseta Cerámica. Muros NO permanentes. Carga Adicional

Wm Wa W

250 Kg/m 2 180 Kg/m 2 100 Kg/m

(0.10m)(1.00m)(1.00m)(2400kg/m ) 3 (0.02m)(1.00m)(1.00m)(1500kg/m ) CM CSG CSS CSM

400 Kg/m +250 Kg/m 2 2 400 Kg/m +180 Kg/m 2 2 400 Kg/m +100 Kg/m

240 Kg/m 2 20 Kg/m 2 10 Kg/m 2 30 Kg/m 2 35 Kg/m 2 25 Kg/m 2 40 Kg/m 2 400 Kg/m 2

650 Kg/m 2 580 Kg/m 2 500 Kg/m

Revisión del espesor del Tablero:

Se acepta el propuesto.

Losa de Azotea (Pendiente Menor a 5%). En este apartado se propone el uso de sistemas prefabricados de piso, que nos dan el soporte de carga adecuado y son más adecuados para un montaje mucho mas rápido dando eficiencia a la construcción de la obra y evitando el colado del concreto en mayor volumen en esta área a la cual es de difícil acceso. El sistema recomendado consiste en Viguetas Pretensadas con bovedillas de concreto.

SOBRECARGA No 1 2 2 4 5

Descripción Falso Plafón. Instalaciones. Impermeabilizante. Carga Adicional Carga Viva Maxima (Wm)

Sobrecarga

20 Kg/m 2 10 Kg/m 2 10 Kg/m 2 40 Kg/m 2 100 Kg/m 2 180 Kg/m

De acuerdo a el Fabricante Grupo Bari se recomienda el uso de Vigueta Pretensada con bovedilla de 15 x 25 x 56 (64 cm) o una similar que tenga un soporte de sobrecarga mínimo de 200 Kg en claros de 3.00 m, asi mismo como que no 2

sobrepase el peso propio del sistema un valor mayor a 240 a 250 Kg/m . Análisis de Carga. No 1 2 3 4 5

Descripción Falso Plafón. Instalaciones. Impermeabilizante Carga Adicional Peso Propio del Sistema

Wm Wa W

100 Kg/m 2 70 Kg/m 2 15 Kg/m

CSG CSS CSM

320 Kg/m +100 Kg/m 2 2 320 Kg/m +70 Kg/m 2 2 320 Kg/m +15 Kg/m

20 Kg/m 2 10 Kg/m 2 10 Kg/m 2 40 Kg/m 2 240 Kg/m 2 320 Kg/m 2

420 Kg/m 2 390 Kg/m 2 335 Kg/m

Muro de Tabique Vidriado Aparente. No 1

Descripción Muro de Tabique Vidriado Aparente

(0.12m)(1.00m)(1.00m)(1500kg/m ) CM

180 Kg/m 2 180 Kg/m

PREDIMENSIONAMIENTO.

Trabes principales Longitud de claro mayor (L)=880cm

Con otro criterio: Conclusión: 35x65cm

Trabes secundarias

Conclusión: 15x25cm

Columnas. Considerando la siguiente propuesta arquitectónica, para efectos de análisis se toma la columna N23’ como la columna más desfavorable.

Área tributaria de la columna N23’

Criterio geométrico:

Se considera una predimensión de 35x35cm

Bajada de Cargas

Losa de Azotea (Pendiente Menor a 5%).

ATRIB(C.S.G)=(3.60x6.30)(420kg/m³)

=9525.60Kg

(0.35x0.65)(3.60+6.30)(2400kg/m³)

=5405.40Kg

(0.15x0.25)(3.60)(2400kg/m³)

=0324.00Kg

(0.35x0.35)(3.00)(2400kg/m³)

=0882.00Kg =16137Kg

De donde:

Se propone una sección rectangular y una base b=30cm

Conclusión: 30x50cm

ANÁLISIS SÍSMICO PRELIMINAR (OBTENCIÓN DEL PESO DEL EDIFICIO). Determinación del Peso Total del Edificio.

Como se ha enunciado anteriormente el coeficiente sísmico adoptado es:

OBTENCIÓN DE FUERZAS SISMICAS Y CORTANTES EN EL EDIFICIO DE ACUERDO AL MÉTODO ESTÁTICO CON TORSIÓN.

(T)

(m)

(T*m)

(T)

109.30

983.7

115.48

135.66

813.96

95.56

211.04

135.66

406.98

47.78

258.82

SUMA

380.62

SUMA

2204.64

Con la comprobación para determinar el cortante basal tenemos:

DETERMINACIÓN DE LAS RIGIDECES DE ENTREPISO. Para la determinación de las rigideces de entrepiso se usó la fórmula de Willbur debido a que todos los marcos a analizar son regulares. Para la determinación de las rigideces se analiza cada eje en el sentido ortogonal Z y X de acuerdo al esquema.

Determinación del Módulo de Elasticidad del Concreto. De acuerdo con las NTC para Diseño de Estructuras en Concreto en su sección 1.5.1.4 se especifica que para un agregado grueso calizo el Modulo de Elasticidad es:

Determinación de Rigideces en el Eje Z.

MARCO 21 y 23”.

Sección (cm) 35 65 50 30

Loh (cm) 360 300

I 4 (cm ) 800990 112500

ELEMENTOS 3 4

2225 375

Las Rigideces se calcularon con ayuda de una hoja de calculo elaborada en Excel a continuación se presentan los resultados. ENTEPISO

RIGIDEZ (Kg/cm)

No MARCOS

36389.4992

RIGIDEZ TOTAL (T/cm) 72.8

30715.9096

61.4

30543.9869

61.1

Determinación de Rigideces en el Eje X.

MARCO L M N y O.

Sección (cm) 35 65 30 50

Loh (cm) 810 300

I 4 (cm ) 800990 312500

ELEMENTOS 1 2

989 1042

Las Rigideces se calcularon con ayuda de una hoja de calculo elaborada en Excel a continuación se presentan los resultados. ENTEPISO

RIGIDEZ (Kg/cm)

No MARCOS

24025.8721

RIGIDEZ TOTAL (T/cm) 96.1

13177.9132

52.7

11794.0277

47.2

REVISIÓN DE DESPLAZAMIENTOS. Para la revisión de los desplazamientos tenemos:

(T/cm)

(T)

(cm)

47.18

61.09

115.48

2.45

1.89

3.60

PASA

52.71

61.43

211.04

4.00

3.44

3.60

NO PASA

PASA

3.60 PASA PASA 1 96.10 72.78 258.82 2.69 3.56 Preliminarmente la rigidez en el segundo nivel no es suficiente para soportar las fuerzas sísmicas perdo debido a que este nivel ya se encuentra construido se proseguirá con el análisis para determinar de manera exacta la rigidez de los elementos.

OBTENCIÓN DE DESCARGAS POR NIVEL DE EDIFICIO PARA DETERMINACIÓN DEL CENTRO DE CARGAS. Para obtener estas descargas se apoyó en el modelo generado en el programa STAAD Pro obteniendo los diagramas de fuerzas axiales para obtener las descargas por nivel de edificio. NIVEL 3 (AZOTEA).

MARCO O N M L SUMA

DIRECCION X Pz (T) Zi (m) 26.953 10.80 27.199 7.20 27.444 3.60 27.690 0.00 109.286 SUMA

Pz Zi 291.092 195.833 98.798 0.000 585.724 Zc (N Az) Xc (N Az)

DIRECCION Z Px (T) Xi (m) 48.640 0.00 60.646 8.10

Px Xi 0.000 491.233

109.286

491.233

MARCO 21 23"

SUMA 5.36 4.49

m m

SUMA

NIVEL 2.

MARCO O N M L SUMA

DIRECCION X Pz (T) Zi (m) 33.479 10.80 33.842 7.20 34.509 3.60 34.567 0.00 136.397 SUMA

Pz Zi 361.573 243.662 124.232 0.000 729.468 Zc (N2) Xc (N2)

DIRECCION Z Px (T) Xi (m) 59.223 0.00 77.174 8.10

Px Xi 0.000 625.109

136.397

625.109

MARCO 21 23"

SUMA 5.35 4.58

m m

SUMA

NIVEL 1.

MARCO O N M L SUMA

DIRECCION X Pz (T) Zi (m) 33.479 10.80 33.840 7.20 33.900 3.60 34.566 0.00 135.785 SUMA

Pz Zi 361.573 243.648 122.040 0.000 727.261 Zc (N1) Xc (N1)

DIRECCION Z Px (T) Xi (m) 59.221 0.00 76.564 8.10

Px Xi 0.000 620.168

135.785

620.168

MARCO 21 23"

SUMA 5.36 4.57

m m

SUMA

CÁLCULO DEL CORTANTE ESTÁTICO O DIRECTO Y DETERMINACIÓN DEL CENTRO DE CORTANTE. Para obtener estos valores ocuparemos la siguiente tabla y la ecuación general con el coeficiente correspondiente

Centro de Cortantes por piso:

n 3 2 1 SUMA

Wi (T)

hi (m)

Wi*hi (T*m)

F (T)

Vi (T)

109.29 9.00 983.57 115.48 115.48 136.40 6.00 818.38 96.09 211.57 135.79 3.00 407.36 47.83 259.40 381.47 SUMA 2209.31

Xc (m)

Zc (m)

Fi*Xc (T*m)

(T*m)

Fi*Zc (T*m)

4.49 4.58 4.57

5.36 5.35 5.36

519.09 440.37 218.44

519.09 959.46 1177.90

618.94 513.89 256.17

(T*m) 618.94 1132.82 1388.99

Coordenadas del Cv Xv Zv (m) (m) 4.49 5.36 4.53 5.35 4.54 5.35

CÁLCULO DEL CENTRO DE TORSIÓN. Para obtener estos valores ocuparemos la siguiente tabla y la ecuación:

NIVEL 3 (AZOTEA).

MARCO O N

DIRECCIÓN X Ri Zi 11.79 10.80 11.79 7.20

Ri Zi 127.38 84.92

MARCO 21 23"

DIRECCIÓN Z Ri Xi 30.54 0.00 30.54 8.10

Ri Xi 0.00 247.41

M L SUMA

11.79 11.79 47.18

3.60 0.00 SUMA

42.46 0.00 254.75 Zt (N Az) Xt (N Az)

SUMA

61.09

SUMA

247.41

5.40 m 4.05 m

NIVEL 2.

MARCO O N M L SUMA

DIRECCIÓN X Ri Zi 13.18 10.80 13.18 7.20 13.18 3.60 13.18 0.00 52.71 SUMA

Ri Zi 142.31 94.87 47.44 0.00 284.62 Zt Xt

MARCO 21 23"

SUMA 5.40 m 4.05 m

DIRECCIÓN Z Ri Xi 30.72 0.00 30.72 8.10

Ri Xi 0.00 248.80

61.43

248.80

SUMA

NIVEL 1.

MARCO O N M L SUMA

DIRECCIÓN X Ri Zi 24.03 10.80 24.03 7.20 24.03 3.60 24.03 0.00 96.10 SUMA

Ri Zi 259.47 172.98 86.49 0.00 518.94

Zt (N1) Xt (N1)

MARCO 21 23"

SUMA

5.40 m 4.05 m

DIRECCIÓN Z Ri Xi 36.39 0.00 36.39 8.10

Ri Xi 0.00 294.75

72.78

294.75

SUMA

ANÁLISIS DE TORSIÓN SÍSMICO ESTÁTICO. Para obtener estos valores ocuparemos la siguiente tabla y las siguientes ecuaciones:

Como datos generales tenemos:

Este análisis se hizo para cada uno de los niveles del edificio.

NIVEL 3 (AZOTEA).

CT (m) Xt 4.05 Zt 5.40 esx esz

MARCOS O N M L SUMA

Rx (T/cm) 11.79 11.79 11.79 11.79 47.18

Zi (m) 10.80 7.20 3.60 0.00

Zt (m) 5.40 5.40 5.40 5.40

DIRECCIÓN X Zit (Zi-Zt) ZiT/bZ 5.40 0.500 1.80 0.167 -1.80 -0.167 -5.40 -0.500

MARCOS 21 23" SUMA

Rz (T/cm) 30.54 30.54 61.09

Xi (m) 0.00 8.10

Xt (m) 4.05 4.05

DIRECCIÓN Z Xit (Xi-Xt) XiT/bx -4.05 -0.500 4.05 0.500

J z x

0.5666 0.6638

CV (m) Xv 4.49 Zv 5.36

0.44 -0.04

ex ez

V (T) 115.48

0.055 -0.004

Rx (ZiT)^2 343.91 38.21 38.21 343.91 764.25

VDIR (T) 28.87 28.87 28.87 28.87 115.48

MET R R F F

FAT 1.15 1.05 1.05 1.16

Vtot (T) 33.20 30.31 30.45 33.62 127.59

RZ (XiT)^2 501.00 501.00 1002.00

VDIR (T) 57.74 57.74 115.48

MET FAT R 1.05 F 1.21

Vtot (T) 60.69 69.69 130.38

1766.25 z^2 x^2

0.3210 0.4407

NIVEL 2

CT (m) 4.05 5.40

Xt Zt esx esz

MARCOS O N M L SUMA

MARCOS 21 23" SUMA

Rx (T/cm) 13.18 13.18 13.18 13.18 52.71

Rz (T/cm) 30.72 30.72 61.43

Zi (m) 10.80 7.20 3.60 0.00

Xi (m) 0.00 8.10

Zt (m) 5.40 5.40 5.40 5.40

DIRECCIÓN X Zit (Zi-Zt) ZiT/bZ 5.40 0.500 1.80 0.167 -1.80 -0.167 -5.40 -0.500

Xt (m) 4.05 4.05

DIRECCIÓN Z Xit (Xi-Xt) XiT/bx -4.05 -0.500 4.05 0.500

J z x

0.5503 0.6796

CV (m) Xv 4.53 Zv 5.35

0.48 -0.05

ex ez

V (T) 211.57

0.060 -0.004

Rx (ZiT)^2 384.24 42.69 42.69 384.24 853.87

VDIR (T) 52.89 52.89 52.89 52.89 211.57

MET R R F F

FAT 1.16 1.05 1.06 1.18

Vtot (T) 61.26 55.68 55.99 62.18 235.11

RZ (XiT)^2 503.82 503.82 1007.64

VDIR (T) 105.79 105.79 211.57

MET FAT R 1.04 F 1.21

Vtot (T) 110.38 127.52 237.90

1861.51 z^2 x^2

0.3028 0.4618

NIVEL 1.

CT (m) 4.05 5.40

Xt Zt esx esz

MARCOS O N M L SUMA

Rx (T/cm) 24.03 24.03 24.03 24.03 96.10

MARCOS 21 23"

Rz (T/cm) 36.39 36.39

SUMA

72.78

Zi (m) 10.80 7.20 3.60 0.00

Xi (m) 0.00 8.10

Zt (m) 5.40 5.40 5.40 5.40

DIRECCIÓN X Zit (Zi-Zt) ZiT/bZ 5.40 0.500 1.80 0.167 -1.80 -0.167 -5.40 -0.500

Xt (m) 4.05 4.05

DIRECCIÓN Z Xit (Xi-Xt) XiT/bx -4.05 -0.500 4.05 0.500

J z x

0.4954 0.7590

CV (m) Xv 4.54 Zv 5.35

0.49 -0.05

ex ez

V (T) 259.40

0.061 -0.004

Rx (ZiT)^2 700.57 77.84 77.84 700.57 1556.82

VDIR (T) 64.85 64.85 64.85 64.85 259.40

MET R R F F

FAT 1.20 1.07 1.07 1.22

Vtot (T) 77.51 69.07 69.53 78.90 295.00

RZ (XiT)^2 596.87 596.87

VDIR (T) 129.70 129.70

MET FAT R 1.03 F 1.17

Vtot (T) 134.13 151.19

1193.74

259.40

2750.56 z^2 x^2

0.2454 0.5760

285.33

OBTENCIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS Y APLICACIÓN EN EL MODELO DEL EDIFICIO. Se obtendrán las fuerzas sísmicas a aplicar en cada dirección de acuerdo a los cortantes calculados con las siguientes tablas. DIRECCIÓN X. MARCOS O

DIRECCIÓN Z.

n 3 2 1 3 2 1

Vtot (T) 33.20 61.26 77.51 30.31 55.68 69.07

Fi (T) 33.20 28.06 16.25 30.31 25.37 13.39

3 2 1 3 2 1

30.45 55.99 69.53 33.62 62.18 78.90

30.45 25.53 13.54 33.62 28.56 16.72

MARCOS 21

23"

n 3 2 1 3 2 1

Vtot (T) 60.69 110.38 134.13 69.69 127.52 151.19

Fi (T) 60.69 49.69 23.75 69.69 57.83 23.67

REVISION DE DESPLAZAMIENTOS. Con ayuda del programa STAAD se obtuvieron los diagramas de desplazamientos para hacer la revisión pertinente. DIRECCION X.

DIRECCION Z.

REALIZACIÓN DE COMBINACIONES DE DISEÑO APLICANDO LOS FACTORES DE CARGA Y FACTOR DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO CORRESPONDIENTE. De acuerdo a las NTC para Diseño por Sismo en su capitulo 5 FACTOR DE COMPORTAMIENTO SISMICO para la reducción de fuerzas sísmicas se selecciono el valor de Q=2, debido a que el edificio que se esta diseñando estará hecho a base de marcos de concreto pero estos no cumplirán las características necesarias para ser considerados dúctiles. (NTC Sismo Sección 5.3). CORRECCIÓN POR IRREGULARIDAD. Debido a que el edificio es una estructura regular no se afectará el valor de Q por irregularidad. Debido a que las combinaciones incluyen acciones permanentes, variables y accidentales se aplicara un factor de carga de 1.1 aplicándolo a todas las acciones que intervengan en la combinación (NTC Edificaciones Sección 3.4.b). Para la realización de las combinaciones de diseño la normatividad nos indica que debemos de tomar el 100% del efecto por sismo en una dirección y el 30% del efector del sismo en la dirección ortogonal. De acuerdo a lo anterior calculamos los factores de carga reducidos para los efectos por sismo.

Para la realización de las combinaciones de diseño se ocuparon las siguientes condiciones: Combinación 12 (Carga Estática + Sismo X + 0.3 Sismo Z)

Combinación 13 (Carga Estática - Sismo X + 0.3 Sismo Z)

Combinación 14 (Carga Estática + Sismo X - 0.3 Sismo Z)

Combinación 15 (Carga Estática - Sismo X - 0.3 Sismo Z)

Combinación 16 (Carga Estática + Sismo Z + 0.3 Sismo X)

Combinación 17 (Carga Estática - Sismo Z + 0.3 Sismo X)

Combinación 18 (Carga Estática + Sismo Z - 0.3 Sismo X)

Combinación 19 (Carga Estática - Sismo Z - 0.3 Sismo X)

Bajo las acciones calculadas anteriormente se determinaron las fuerzas actuantes y se seleccionaron las mas desfavorables para el diseño de la estructura en cuestión ocupando los criterios del reglamento y ayudándonos del software STAAD.Pro © para la obtención de los elementos mecánicos actuantes.

DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES. DISEÑO DE TRABE SECUNDARIA Revisión de Capacidad máxima de la sección de trabe secundaria:

El momento máximo de la viga, de acuerdo al diagrama obtenido con STAAD Pro vi8 mostrado en anexos, es 1.564 Tm Comparación:

3.81 T-m > 1.564 T-m

la sección cumple pero está sobrada

Se propone una b=15cm

Conclusión: 15x20cm

Refuerzo por flexionante Áreas de Acero: Área de Acero Corrido

De donde se presentan las siguientes propuestas de carillas: Se recomienda el uso de 2m del #4, con un área transversal total de 2.534cm² Tabla de cálculo:

0.064

-0.09

1.564

-0.894

1.564

-0.894

1.564

-0.894

1.564

-0.054

-0.09

As AsCorr Asfaltante

0.117 2.534 -----

0.165 2.534 -----

2.863 2.534 0.329

1.637 2.534 -----

2.863 2.534 0.329

1.637 2.534 -----

2.863 2.534 0.329

1.637 2.534 -----

2.863 2.534 0.329

0.099 2.534 -----

0.165 2.534 -----

Refuerzo por cortante

Entonces

; se opta por una S=15cm

Est #3 de donde

Conclusi贸n: Est #3@30cm Diagrama de Esfuerzos Cortantes:

Croquis de armado de Trabe Secundaria TS

DISEÑO DE TRABES PRINCIPALES

TRABE T-1 (ejes 21 y 23”) Revisión de Capacidad máxima de la sección:

El momento máximo de la viga, de acuerdo al diagrama obtenido con STAAD Pro vi8 mostrado en anexos, es 2.696 Tm Comparación:

57.18 T-m > 2.696 T-m la sección cumple pero está sobrada

Se propone una b=15 cm

Conclusión: 15x25cm

Refuerzo por flexionante Áreas de Acero: Área de Acero Corrido

De donde se presentan las siguientes propuestas de carillas: Se recomienda el uso de 2 del #4, con un área transversal total de 2.534cm²

Tabla de c谩lculo:

M(+)

0.076

2.969

2.696

M(-) As(+) As(-) Ascorr Asfalt(+) AsFalt(-)

0.00 0.11 0.00 2.534 -------

-0.04 0.00 0.06 2.534 -------

0.00 4.20 0.00 2.534 1.67 ----

-1.45 0.00 2.05 2.534 -------

0.00 3.81 0.00 2.534 1.28 ----

-1.45 0.00 2.05 2.534 -------

0.00 3.81 0.00 2.534 1.28 ----

Refuerzo por cortante

Entonces Est #3 de donde

Conclusi贸n: Est #3@30cm

; se opta por una S=15cm

-1.46 0.00 2.06 2.534 -------

2.696

0.1

0.00 3.81 0.00 2.534 1.28 ----

-0.06 0.00 0.08 2.534 -------

0.00 0.14 0.00 2.534 -------

Croquis de armado de Trabe Principal T-1

TRABE T-2 (ejes O, N, M y L) Refuerzo por flexionante Áreas de Acero: Área de Acero Corrido

De donde se presentan las siguientes propuestas de carillas: Se recomienda el uso de 2 del #4, con un área transversal total de 2.534cm² Tabla de cálculo:

M(+)

0.016

1.304

M(-) As(+) As(-) Ascorr Asfalt(+) AsFalt(-)

0.00 0.02 0.00 2.534 -------

-0.01 0.00 0.01 2.534 -------

0.00 1.84 0.00 2.534 -------

-0.69 0.00 0.98 2.534 -------

0.00 1.84 0.00 2.534 -------

-0.69 0.00 0.98 2.534 -------

0.00 1.84 0.00 2.534 -------

Refuerzo por cortante

-0.69 0.00 0.98 2.534 -------

1.304

0.321

0.00 1.84 0.00 2.534 -------

-0.69 0.00 0.98 2.534 -------

0.00 0.45 0.00 2.534 -------

Entonces

; se opta por una S=15cm

Est #3 de donde

Conclusi贸n: Est #3@30cm

Croquis de armado de Trabe Principal T-2

DISEÑO DE COLUMNA

COLUMNA C1 Localización Ejes N23” Dimensiones: 30x50cm f'c=250 kg/cm² f*c=200 kg/cm² f’’c=170 kg/cm² Revisión de columna restringida: Dirección X Δx=0.586cm h=300cm Vent=115.48 T W=381.47 T

Dirección Z Δx=1.525cm

Los marcos están restringidos en ambas direcciones Relaciones de Esbeltez Fab=1 ry=0.30(30)=9cm rz=0.30(50)=15cm

Fas=1 Rev. 34-12(4.863/13.711)=29.7>20

No existen efectos de esbeltez

Diseño

Utilizando la Figura C.13 de las gráficas de Interacción Cuantía:

Cumple

Acero por Flexocompresión

10Ø#8

Utilizando la Figura C.13 de las gráficas de Interacción:

Análisis alrededor del eje Y

Utilizando la Figura C.15 de las gráficas de Interacción:

Diseño por Cortante

Cumple

Se opta por utilizar 10 varillas debido a su mayor facilidad de acomodo

Requiere de estribos Se proponen estribos del #3

S=10cm Conclusión:

Est#3@10cm

10Ø#8

MEMORIA DESCRIPTIVA. INSTALACIÓN HIDRÁULICA Y SANITARIA.

Descripción general: La instalación hidráulica y sanitaria se realizará en el tercer nivel del Edificio de laboratorios. La instalación hidráulica se hará a partir de una instalación existente en el segundo nivel, la tubería que va de los tinacos al laboratorio se modificará quitando ese tramo y se colocará un tramo nuevo que ira por la nueva azotea del laboratorio y la azotea donde se encuentran los tinacos. La tubería que abastecerá a las mesas deberá ir por debajo de la losa del segundo nivel. La instalación hidráulica abastecerá a cuatro mesas del laboratorio de biología, tres tarjas que se encuentran en el Eje 21 del tramo L-P y una regadera en el eje O. La tubería a utilizar será de cobre de 13mm. La tubería deberá estar pintada de color azul. La instalación sanitaria se hará a partir de la ubicación de las mesas y de las tarjas que se encuentran en el Eje 21 del tramo L-P así como una regadera que se encuentra en el eje O; la tubería para desalojar las aguas negras será de PVC de 2” y la instalación sanitaria se desalojará con un tubo de PVC de 4” que se unirá con una ya existente en el segundo nivel.

El procedimiento a seguir de la instalación hidráulica consta de las siguientes etapas. 

Suministro de materiales:

La tubería a utilizar será de cobre de 13mm con los extremos lisos y pintada de color azul. Las piezas de unión a utilizar serán: codos a 90° de cobre de 13mm con campana en los dos extremos, TEE de cobre de 13mm con campana en todas sus salidas, llave para agua tipo cuello ganso, válvula de paso.



Instalación de la tubería de acuerdo a la ubicación correspondiente: La tubería se cortará con las medidas específicas del plano (Véase plano de instalación hidrosanitaria), se lijarán sus extremos y las uniones se lijarán también pero por dentro de sus campanas, luego se le aplicará una capa de fundente. Por lo cual las uniones serán con soldadura fundida con soplete después se limpia la unión. La tubería ira por el lecho bajo de la losa del segundo nivel y será anclada a la losa con abrazaderas para tubería, en las cuatro mesas del laboratorio la tubería tendrá que subir para unirse con las llaves de agua, por lo cual se tendrá que romper la losa, dejando así un agujero donde pueda pasar la tubería; el agujero deberá tener el diámetro suficiente para que la tubería de cobre y la tubería de PVC (para la instalación sanitaria) puedan llegar a las mesas. Cuando ya estén bien ubicadas las tuberías se procederá a sellar los agujeros con concreto simple. Antes de la unión con el segundo nivel se colocará una válvula de paso solo para este nivel. Se hará toda la red del laboratorio, pero aun no se unirá con el segundo nivel y la tubería de abastecimiento.

Para realizar los agujeros en la losa se recomienda hacerlos con un roto martillo industrial.



Instalación con el segundo nivel y la fuente de abastecimiento (Tinacos). Se cerrará la válvula de paso y se remueve la tubería que une el segundo nivel con los tinacos. Se procede a colocar la nueva tubería que ira sobe la azotea y la nueva azotea del laboratorio hasta llegar a la ubicación correspondiente, esta unión se hará por medio de un coplee de cobre. Se baja la tubería de cobre uniéndose con un codo de 90°, este tubo se unirá con la red del segundo nivel y con la nueva instalación por medio de una TEE. Estas uniones se harán con soldadura y soplete .



Prueba hidráulica: En algunas salidas de agua se colocarán manómetros, y en otro se cerraran con un tapón ciego. Después se dejara fluir el agua del tinaco, se revisará la tubería a todo lo largo en busca de alguna fuga. Los manómetros nos indicaran si la red presenta o no, alguna fuga o falla, si estos no presentan mucha variación en el día en el que se deje así la instalación significa que esta bien y no presenta fugas.



Instalación de muebles hidráulicos: En las mesas del laboratorio se colocaran en los extremos una llave para agua tipo ganso así como en tres mesas pequeñas que se ubican en el Eje 21 del tramo L-P. Estas llaves solamente aportaran agua fría. También se hará la instalación de una regadera de presión con válvula y cadena.

El procedimiento a seguir de la instalación sanitaria consta de las siguientes etapas. 

Suministro de materiales. La tubería a utilizar será de PVC de 4” y 2” con los extremos lisos. Las piezas de unión a utilizar serán: codos a 90 ° de PVC de 4” y 2” con campana en los dos extremos. TEE de PVC de 4” y 2” con campana en todas sus salidas, TEE de PVC de 4”X 2” con campana en todas sus salidas. Cespol bote de 4”X2”. Trampa de PVC de 2”.



Instalación de la tubería de acuerdo a la ubicación correspondiente. La tubería se cortará con las medidas específicas del plano, se lijarán sus extremos y las uniones se lijarán también pero por dentro de sus campanas, para después aplicar una capa de pegamento que servirá para unir el PVC y esperar a que seque el pegamento. La tubería ira por el lecho bajo de la losa del segundo nivel y será de 4”, en las cuatro mesas del laboratorio la tubería tendrá que subir para unirse con las tarjas, por lo cual se tendrá que romper la losa, dejando así un agujero donde pueda pasar la tubería; el agujero deberá tener el diámetro suficiente para que la tubería de PVC y la tubería de cobre (para la instalación hidráulica) puedan llegar a las mesas. En la regadera, se hará primero el agujero de la losa, luego se pasara la tubería tanto hidráulica como sanitaria y se cubrirá con concreto simple. En esta parte se procede a colocar una cama de arena de 20cm de espesor. Después se colocará una capa de concreto simple (un firme de 5cm) dándole una pendiente de 2% hacia el cespol. Para realizar los agujeros en la losa se recomienda hacerlos con un roto martillo industrial. Cuando ya estén bien ubicadas las tuberías se procederá a sellar los agujeros con concreto simple.



Instalación con el segundo nivel. En el segundo nivel se ubicara la bajada de aguas negras y con un tubo de 4” se bajará y se unirá al segundo nivel con una TEE de PVC de 4”.

MEMORIA DESCRIPTIVA. INSTALACIÓN ELÉCTRICA.

Descripción general: La instalación eléctrica se realizará en el tercer nivel del Edificio de laboratorios. La instalación eléctrica será totalmente nueva y partirá de un tablero de distribución, se hará un total de siete circuitos que abarcan tanto lámparas como contactos. Las lámparas estarán funcionando con dos circuitos diferentes para iluminar una parte del laboratorio cuando se desee solo utilizar una parte o cuando se presente alguna falla en las lámparas. Así mismo los contactos en las mesas estarán separados por dos circuitos diferentes. Los contactos en las mesas de trabajo serán utilizados para la conexión de los equipos (Microscopio). La tubería para la instalación de las lámparas y contactos en mesas y en pared se hará con cable de calibre 14 y 12 a través de tubería de acero CONDUIT de ¾”.

El procedimiento a seguir de la instalación eléctrica consta de las siguientes etapas. 

Suministro de materiales. La tubería a utilizar será de acero CONDUIT de ¾”. Cable de calibre 14 y 12. Se utilizarán cajas registro para los cambios de dirección. Contacto trifásico. Lámpara fluorescente.



Instalación de caja de distribución y tubería. Se colocará un tablero o caja de distribución en el muro entre los ejes L y 24. A partir de aquí se realizara la instalación de la tubería de acero CONDUIT para los circuitos 1 y 2 (Véase plano de instalación eléctrica) que corresponden a las lámparas fluorescentes. La tubería subirá por el muro y la instalación comenzará hacerse sin dobleces, las uniones se harán solamente de lámpara a lámpara. La tubería se acoplará al lecho bajo de la losa del nivel 3 por medio de abrazaderas para tubería. Para los circuito 3, 6 y 7 (Véase plano de instalación eléctrica) la instalación será por el lecho bajo de la losa del nivel 3, no se harán dobleces y cada cambio de dirección se hará por medio de cajas registro. A lo largo de la instalación se requerirá bajar la tubería para la colocación de un contacto trifásico de pared, esto se hará con una caja registro. Para los circuitos 4 y 5 7 (Véase plano de instalación eléctrica), la instalación se hará por debajo de la losa del segundo piso, por lo cual la tubería bajará directamente de la caja de distribución. La losa tendrá que romperse para poder dar paso a la tubería. El tendido de tubería se hará a lo largo de la losa del tramo L - O. Se ubicarán las mesas y se hará un cambio de dirección hacia ellas. Al ubicar el primer contacto se hará un

agujero en la losa (Esto se hará en conjunto con la instalación de Gas) para poder pasar la tubería, esta subirá y después se hará el cambio de dirección. A partir de aquí la tubería ira a lo largo de la mesa. En la parte superior de las mesas de los laboratorios se colocaran contactos trifásicos dobles para la conexión de los equipos (Microscopios). En el muro del laboratorio que se encuentra entre los ejes O y P, se colocará dos contactos trifásicos y una entrada de monitor para una computadora, que se conectara hacia un proyector que se encuentra en la parte superior entre los ejes N y O, así como sobre el eje 23. En las conexiones la tubería en sus extremos se necesitara roscar, esto se hará con una roscadora eléctrica. Para realizar los agujeros en la losa se recomienda hacerlos con un roto martillo industrial. Los agujeros que se hicieron en la losa se taparán con concreto simple. 

Instalación eléctrica. A través de la tubería de acero CONDUIT se pasarán los cables de calibre 14 y 12, hasta llegar a las lámparas y los contactos. El electricista hará las actividades correspondientes para la red eléctrica. Al finalizar se colocarán tapas a los contactos y a las cajas registro.

MEMORIA DESCRIPTIVA. INSTALACIÓN DE GAS. Descripción general: La instalación de gas se realizará en el tercer nivel del Edificio de laboratorios. La instalación de gas será completamente independiente a la de los otros laboratorios. La red de gas que ira en el laboratorio, se hará con tubería de acero galvanizado y conexiones del mismo material. Las conexiones deberán estar roscadas por dentro. La tubería ira por debajo de la losa del segundo nivel, para esto se romperá la losa. La tubería alimentara a las 4 mesas del laboratorio y cada mesa habrá 6 conexiones de gas para los mecheros a utilizar. La tubería deberá estar pintada de color amarillo. El procedimiento a seguir de la instalación de gas consta de las siguientes etapas. 

Suministro de materiales. La tubería será de acero galvanizado de ½”, pintada de color amarillo. Codos a 90° de acero galvanizado con extremos roscados por dentro. TEE de acero galvanizado con extremos roscados por dentro. Llave para gas de 1/2” con punto amarillo, fabricada en latón, acabado en cromo brillante.



Instalación de la tubería. La tubería vendrá de los tanques estacionarios e ira sobre la azotea del laboratorio hasta ubicarse entre los ejes 21 y 21’ así como del eje perpendicular a estos: L. La tubería bajará hasta el lecho bajo de la losa del segundo nivel, para ello se hará un agujero para poder pasar la tubería. La tubería continuara por debajo y será anclada a la losa con abrazaderas para tubería. Después se ubicara la posición de las mesas se dirigirá hacia ellas la tubería este cambio de dirección se realizara con TEE y codo a 90° (El codo se utilizará en la ultima mesa), posteriormente se realizará un agujero en la losa para poder dar paso a la tubería (Este agujero se realizara también para la instalación eléctrica), en total serán tres agujeros que se ubicaran según el plano de la instalación de gas. A partir de aquí la tubería se continuara por lo largo de la mesa y se derivará de esta con conectores para unir la tubería con dos llaves de ½” con punto amarillo dando un total por mesa de 6 llaves. En las conexiones la tubería en sus extremos se necesitara roscar, esto se hará con una roscadora eléctrica. Para realizar los agujeros en la losa se recomienda hacerlos con un roto martillo industrial. Los agujeros que se hicieron en la losa se taparán con concreto simple.