Calculista Limache +56941055309 by Cálculo Estructural Arquitectura Certificaciones

EXPEDIENTE PERMISO (deslizar imágenes a la izquierda)

JUAN–LUIS MENARES ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M. JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL WHATSAPP +56941055309

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

VIVIENDA UNIFAMILIAR PROPIEDAD ROL 1056-2 CALLE NECOCHEA 163, CERRO PLAYA ANCHA.

COMUNA DE VALPARAÍSO REGIÓN DE VALPARAÍSO

ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN

2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA

3.- NORMAS CONSIDERADAS

4.- ACCIONES CONSIDERADAS

4.1.- Gravitatorias

4.2.- Viento

4.3.- Sismo

4.3.1.- Datos generales de sismo 4.4.- Hipótesis de carga

5 5

5.- ESTADOS LÍMITE

6.- SITUACIONES DE PROYECTO

6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)

6.2.- Combinaciones

7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS

8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS

8.1.- Pilares

9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 11 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN

11.- MATERIALES UTILIZADOS

11.1.- Hormigones

11.2.- Aceros por elemento y posición

11.2.1.- Aceros en barras

11.2.2.- Aceros en perfiles

12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES

1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el diseño estructural de edificio con destino vivienda unifamiliar. Este ubicado en las cercanías de la cota +99.00 m en la meseta del Cerro Playa Ancha, de la ciudad de Valparaíso. Desarrollado en cuatro niveles y subterráneo, descansa -con vinculación exterior- sobre zapatas aisladas de hormigón. Las zapatas sirven de arranque a las columnas y están vinculadas entre sí por vigas de fundación – todas sobre zanjas de rellenos compactados para mejoramiento-.

2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La estructura es de cuatro pisos de altura, sin niveles intermedios. El proyecto tiene como destino el residencial de tipo vivienda unifamiliar, desarrollado en cuatro plantas. Todos los niveles están estructurados en base a hormigón armado, contando en sus muros perimetrales con marcos rígidos y machones de corte -anclados a zapatas aisladas de cimentación-. Además cuenta con un subterráneo bajo nivel, espacio que aprovecha los intersticios entre pilares y machones, dado que éstos descansan sobre zapatas aisladas cuya rasante de fundación permite la altura de piso a cielo adecuada –en la diferencia con el nivel de terreno natural-. En su interior cuenta con pisos igualmente estructurados en hormigón armado de tipo losa de doble malla. Sus divisiones interiores son estructura de tipo albañilería confinada y armada mediante mediante escalerillas y anclajes que las amarran a los marcos rígidos, siendo consideradas como cargas muertas para efectos de la memoria. La techumbre está conformada igualmente por estructura de tipo losa de hormigón armado con doble malla y transitable en espacio contenido por barandas de albañilería.

3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh 349 Of 1999 Construcción Disposiciones de seguridad en excavación NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - losas mixtas - laminados metálicos. NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011. NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile. NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003. NCh3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile. ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction. Página 3

4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias S.C.U (t/m²)

Cargas muertas (t/m²)

Azotea

0.20

Piso 3

0.20

Piso 2

0.20

Piso 1

0.20

Subterráneo

0.00

Planta

4.2.- Viento NCh432-2010 Diseño estructural. Cargas de viento Categoría del terreno: Categoría D Velocidad básica del viento: 67.00 m/s Categoría de uso: Categoría IV Tipo de terreno: Llano

Anchos de banda Plantas En todas las plantas

Ancho de banda Y (m)

Ancho de banda X (m)

11.00

No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Coeficientes de Cargas +X: 1.00

-X:1.00

+Y: 1.00

-Y:1.00

Cargas de viento Viento X (t)

Viento Y (t)

Piso 4

5.150

Piso 3

9.868

Piso 2

9.738

Piso 1

0.000

Planta

4.3.- Sismo Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011) Norma Chilena Oficial Diseño Sísmico de Edificios (Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011) Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3) Página 4

4.3.1.- Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 2 Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B Sistema estructural R 0X : Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R 0Y : Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)

R 0X : 11.00 R 0Y : 11.00

Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría II Parámetros de cálculo Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma Fracción de sobrecarga de uso Fracción de sobrecarga de nieve Factor multiplicador del espectro

: 0.50 : 0.50 : 1.00

Verificación de la condición de cortante basal: Según norma No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21 Direcciones de análisis Acción sísmica según X Acción sísmica según Y

Proyección en planta de la obra

Página 5

4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas muertas Sobrecarga de uso Sismo X Sismo Y Viento +X exc.+ Viento +X exc.Viento -X exc.+ Viento -X exc.Viento +Y exc.+ Viento +Y exc.Viento -Y exc.+ Viento -Y exc.-

5.- ESTADOS LÍMITE E.L.U. de rotura. Hormigón ACI 318-99 (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones Tensiones sobre el terreno Desplazamientos

Acciones características

6.- SITUACIONES DE PROYECTO Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios: - Situaciones persistentes o transitorias

∑γ j ≥1

Gkj + γPPk + ∑ γ QiQki i≥1

- Situaciones sísmicas

∑γ j ≥1

Gkj + γPPk + γ AE A E + ∑ γ QiQki i ≥1

- Donde:

G k Acción permanente P k Acción de pretensado Q k Acción variable A E Acción sísmica γ G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes γP

Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado

γ Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal γ Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento γ AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica

Página 6

6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán: E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)

Situación 1 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

0.900

1.400

Sobrecarga (Q)

0.000

1.700

Viento (Q)

Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.050

Sobrecarga (Q)

0.000

1.275

Viento (Q)

1.275

Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

0.900

1.300

Sobrecarga (Q) Viento (Q)

Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

0.900

1.400

Sobrecarga (Q)

0.000

1.400

-1.400

1.400

Viento (Q) Sismo (E) Tensiones sobre el terreno

Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

Viento (Q)

0.000

1.000 Página 7

Sísmica Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

-1.000

1.000

Viento (Q) Sismo (E) Desplazamientos Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

Viento (Q)

0.000

1.000

Sísmica Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

-1.000

1.000

Viento (Q) Sismo (E)

6.2.- Combinaciones 

Nombres de las hipótesis

Peso propio

Cargas muertas

Sobrecarga de uso

V(+X exc.+) Viento +X exc.+ V(+X exc.-) Viento +X exc.V(-X exc.+) Viento -X exc.+ V(-X exc.-)

Viento -X exc.-

V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+ V(+Y exc.-) Viento +Y exc.V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+ V(-Y exc.-)

Viento -Y exc.-

Sismo X

Sismo Y 

E.L.U. de rotura. Hormigón



E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones

Página 8

Comb.

V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-)

0.900 0.900

1.400 1.400

0.900 0.900 1.700

1.400 1.400 1.700

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

1.050 1.050

1.275

1.050 1.050 1.275

1.275

0.900 0.900

-1.400

1.400 1.400

-1.400

0.900 0.900 1.400

-1.400

1.400 1.400 1.400

-1.400

0.900 0.900

1.400

1.400 1.400

1.400

0.900 0.900 1.400

1.400

1.400 1.400 1.400

1.400

0.900 0.900

-1.400

1.400 1.400

-1.400

0.900 0.900 1.400

-1.400

1.400 1.400 1.400

-1.400

0.900 0.900

1.400

1.400 1.400

1.400

0.900 0.900 1.400

1.400

1.400 1.400 1.400

1.400

1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300



Tensiones sobre el terreno



Desplazamientos

Comb.

V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-)

1.000 1.000

1.000 1.000 1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

Página 9

Comb.

V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-)

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

-1.000

1.000 1.000 1.000

-1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

1.000 1.000

-1.000

1.000 1.000 1.000

-1.000

1.000 1.000

1.000

1.000 1.000 1.000

1.000

7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota 4 Piso 4

4 Piso 4

2.60 7.80

3 Piso 3

2.60 5.20

2 Piso 2

2.60 2.60

1 Piso 1

2.60 0.00

0 Subterráneo

-2.60

8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 8.1.- Pilares GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF

Datos de los pilares Vinculación exterior Ang.

Punto fijo

Canto de apoyo

( 3.25, 14.30)

0-4

Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. der.

1.20

( 6.31, 14.30)

0-4

Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. der.

1.20

( 9.20, 14.30)

0-3

Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. der.

1.20

( 3.25, 11.83)

0-4

Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda

1.20

( 9.20, 11.72)

0-3

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

( -0.58, 11.01)

0-4

Con vinculación exterior -87.0

Esq. inf. izq.

1.20

( 2.32, 10.93)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Centro

1.20

( 3.32, 10.93)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Centro

1.20

( 4.55, 11.01)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. izq.

1.20

P10

( 8.20, 11.01)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. der.

1.20

P11

( 9.12, 10.73)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Centro

1.20 Página 10

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF

Vinculación exterior

Ang.

Punto fijo

Canto de apoyo

P12

( 11.70, 10.80)

0-4

Con vinculación exterior 90.0 Mitad derecha

1.20

P13

( -0.48, 9.22)

0-4

Con vinculación exterior -87.0

1.20

P14

( 3.32, 9.22)

2-4

Sin vinculación exterior

P15

( 4.55, 9.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda

1.20

P16

( 8.20, 9.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

P17

( 11.70, 9.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

P18

( -0.38, 7.22)

0-4

Con vinculación exterior -87.0

Esq. inf. izq.

1.20

P19

( 4.62, 7.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda

1.20

P20

( 8.12, 7.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

P21

( 11.70, 7.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

P22

( -0.27, 5.22)

0-4

Con vinculación exterior -87.0

Esq. inf. izq.

1.20

P23

( 3.32, 5.22)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Centro

1.20

P24

( 4.55, 5.15)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. inf. izq.

1.20

P25

( 8.20, 5.15)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. inf. der.

1.20

P26

( 9.12, 5.22)

1-4

Sin vinculación exterior

P27

( 11.70, 5.15)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. inf. der.

1.20

P28

( -0.19, 3.58)

0-4

Con vinculación exterior -87.0

Esq. inf. izq.

1.20

P29

( 4.55, 3.65)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. izq.

1.20

P30

( 8.20, 3.65)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. der.

1.20

P31

( 9.12, 3.58)

2-4

Sin vinculación exterior

P32

( 11.55, 3.65)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. der.

1.20

P33

( -0.10, 1.83)

0-4

Con vinculación exterior -87.0 Mitad inferior

1.20

P34

( 11.70, 1.83)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad derecha

1.20

P35

( 0.00, 0.00)

0-4

Con vinculación exterior 90.0 Mitad izquierda

1.20

P36

( 2.32, 0.07)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad inferior

1.20

P37

( 3.32, 0.00)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad inferior

1.20

P38

( 4.55, 0.15)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. sup. izq.

1.20

P39

( 8.20, 0.15)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. inf. der.

1.20

P40

( 9.12, 0.00)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Mitad inferior

1.20

P41

( 11.70, 0.00)

0-4

Con vinculación exterior 0.0

Esq. inf. der.

1.20

Esq. inf. izq.

0.0

Centro

0.0

Centro

0.0

Centro

9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Dimensiones Coeficiente de empotramiento (cm) Cabeza Pie

Pilar

Planta

P38, P9, P29, P24, P15, P10, P16, P25, P30, P39, P41, P32, P27, P17, P12, P1, P2, P6, P35, P22, P28, P13

15x50

0.30

20x50

P3 P36, P40, P11, P8, P7, P37, P4, P23, P18, P20, P21, P19,

Coeficiente de pandeo

Coeficiente de rigidez axil

1.00

2.00

1.00

2.00

1.00

2.00

30x50

1.00

2.00

20x50

0.30

1.00

2.00

20x50

1.00

2.00

30x50

1.00

2.00

15x15

0.30

1.00

2.00

15x15

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

Página 11

Pilar

Planta

P33, P34 P26

P31, P14

Dimensiones Coeficiente de empotramiento (cm) Cabeza Pie

Coeficiente de pandeo X

Coeficiente de rigidez axil

20x20

1.00

2.00

15x15

0.30

1.00

2.00

15x15

1.00

2.00

15x15

1.00

2.00

15x15

0.30

1.00

2.00

15x15

1.00

2.00

15x15

0.30

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN -Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm² -Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²

11.- MATERIALES UTILIZADOS 11.1.- Hormigones Elemento Todos

Hormigón

f ck (kp/cm²)

γc

Tamaño máximo del árido (mm)

Ec (kp/cm²)

200

1.00

212132

H25

11.2.- Aceros por elemento y posición 11.2.1.- Aceros en barras

Elemento Todos

Acero A-63-42H

f yk (kp/cm²)

γs

4200

1.00

11.2.2.- Aceros en perfiles

Tipo de acero para perfiles

Acero

Límite elástico Módulo de elasticidad (kp/cm²) (kp/cm²)

Acero conformado

ASTM A36

2530

2100000

Acero laminado

ASTM A36

2530

2100000

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12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El proyecto de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros. El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado académico de los profesionales designados para la construcción.

JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO U.T.F.S.M.

Página 13

Calculista Limache +56941055309

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