CALCULOS ESTRUCTURALES CHILE by Arquitectura Estructuras

M MEMORI IA DE CÁ ÁLCULO O ESTRUCTUR RAL

E EDIFICACIÓN N LOCAL CO OMERCIAL (TALLER ( MECÁNICO) RO OL 105-10 Avvenida Yungayy 2072, Valparraíso, V Regió ón

V VALPARAÍSO REGIÓN DE VALPAR RAÍSO

ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN

2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA

3.- NORMAS CONSIDERADAS

4.- ACCIONES CONSIDERADAS

3 3 3 4 4 5

4.1.- Gravitatorias 4.2.- Viento 4.3.- Sismo 4.3.1.- Datos generales de sismo 4.4.- Hipótesis de carga 5.- ESTADOS LÍMITE

6.- SITUACIONES DE PROYECTO

5 6 8

6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 6.2.- Combinaciones 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS

8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS

9 9

8.1.- Columnas 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA

10.- MATERIALES UTILIZADOS

10.2.1.- Aceros en barras

12 12 12 12

10.2.2.- Aceros en perfiles

11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES

10.1.- Hormigones 10.2.- Aceros por elemento y posición

1.- INTRODUCCIÓN Proyecto: Se ha solicitado realizar el cálculo estructural de local comercial con destino taller. Este bajo los trámites de regularización de obras de arquitectura.

Categoría de uso general. Suelo de tipo arcilloso

altamente cohesionado.

2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La obra se estructura principalmente en marcos rígidos de hormigón armado y materialidad mixta en intersticios y caja escalera en acero. Posee dos pisos de altura y se encuentra en continuidad de fachadas.

3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh427

Estructuras de acero - diseño y cálculo - 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.

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

Cargas permanentes (t/m²)

Azotea

0.00

Piso 2

0.20

Planta

Piso 1

0.20

Fundación

0.00

0.00 Página 3

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 II Tipo de terreno: Llano

Anchos de banda Plantas En todas las plantas

Ancho de banda Y (m)

Ancho de banda X (m)

15.63

5.90

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)

Azotea

7.827

2.452

Piso 2

16.277

5.043

Piso 1

9.285

2.877

Planta

4.3.- Sismo Norma utilizada: NCh-433.Of96 Norma Chilena Oficial Diseño Sísmico de Edificios

Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh-433.Of96, 6.3)

4.3.1.- Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh-433.Of96, 4.1): Zona 3 Tipo de suelo (NCh-433.Of96, 4.2): Tipo III Sistema estructural R0: Factor de modificación de respuesta (NCh-433.Of96, 5.7)

R0 : 11.00

Categoría del edificio (NCh-433.Of96, 4.3): Categoría B: I = 1.2 Página 4

s de cálculo Parámetros Número de modos m de vib bración que in ntervienen en n el análisis: Según norma a Fracción de sobrecarga s de uso Fracción de s sobrecarga de nieve

: 0.50 : 0.50

a análisis de los l efectos de e 2º orden No se realiza no Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Ningun Direcciones s de análisis s Acción sísmica según X Acción sísmica según Y

e planta de la obra en Proyección

4.4.- Hipó ótesis de carga Automáticas s Peso propio Cargas perm manentes Sobrecarga de uso Sismo X Sismo Y Viento +X exc.+ e Viento +X exc.e Viento -X ex xc.+ Viento -X ex xc.Viento +Y exc.+ Viento +Y exc.Viento -Y ex xc.+ Viento -Y ex xc.

5.- ESTA ADOS LÍMITE E.L.U. de rottura. Hormigón 430.Of2008, Dº60:2011 NCh4 E.L.U. de rottura. Hormigón en cimenttaciones Tensiones so obre el terren no Desplazamie entos

Accio ones caracterrísticas

Página 5

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

 j 1

Gkj   PPk    QiQki i1

- Situaciones sísmicas

 j 1

Gkj   PPk   AE A E    QiQki i 1

- Donde:

Gk Acción permanente Pk Acción de pretensado Qk Acción variable AE Acción sísmica G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes P

Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado

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

6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán: E.L.U. de rotura. Hormigón: NCh430.Of2008, Dº60:2011 E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: NCh430.Of2008, Dº60:2011

(9-1) Coeficientes parciales de seguridad () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

1.400

Sobrecarga (Q)

Viento (Q)

(9-2 Lr) Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

1.600

Viento (Q)

Página 6

(9-2 S) Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

1.600

Viento (Q)

(9-3 Lr, L) Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

0.500

Viento (Q)

(9-3 S, L) Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

0.500

Viento (Q)

(9-3 Lr, W) Coeficientes parciales de seguridad () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

1.200

0.000

0.800

Sobrecarga (Q)

Viento (Q)

(9-3 S, W) Coeficientes parciales de seguridad () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

1.200

0.000

0.800

Sobrecarga (Q)

Viento (Q)

(9-4 Lr) Coeficientes parciales de seguridad () Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

0.500 Página 7

(9-4 Lr) Coeficientes parciales de seguridad ()

Viento (Q)

Favorable

Desfavorable

1.600

(9-4 S) Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

0.500

Viento (Q)

1.600

(9-5) Coeficientes parciales de seguridad () Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.200

Sobrecarga (Q)

0.000

0.500

-1.400

1.400

Viento (Q)

Sismo (E)

(9-6) Coeficientes parciales de seguridad () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

0.900

0.000

1.600

Sobrecarga (Q)

Viento (Q)

(9-7) Coeficientes parciales de seguridad () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

0.900

-1.400

1.400

Sobrecarga (Q) Viento (Q)

Sismo (E) Tensiones sobre el terreno

Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad ()

Favorable

Desfavorable

Carga permanente (G)

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

Viento (Q)

0.000

1.000 Página 8

Sísmica Coeficientes parciales de seguridad () 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 () Carga permanente (G)

Favorable

Desfavorable

1.000

Sobrecarga (Q)

0.000

1.000

Viento (Q)

0.000

1.000

Sísmica Coeficientes parciales de seguridad () 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 permanentes

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

Página 9



E.L.U. de rotura. Hormigón



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

Comb. 1

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

1.400 1.400

1.200 1.200

1.200 1.200 1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

1.600

1.200 1.200 0.500

1.600

1.200 1.200

-1.400

1.200 1.200 0.500

-1.400

1.200 1.200

1.400

1.200 1.200 0.500

1.400

1.200 1.200

-1.400

1.200 1.200 0.500

-1.400

1.200 1.200

1.400

1.200 1.200 0.500

1.400

0.900 0.900

-1.400

0.900 0.900

1.400

0.900 0.900

-1.400

0.900 0.900

1.400

1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600



Tensiones sobre el terreno



Desplazamientos

Comb.

1.000 1.000

1.000 1.000 1.000

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

Página 10

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 3 Azotea

3 Azotea

3.25 7.30

2 Piso 2

3.85 4.05

1 Piso 1

0.20 0.20

0 Fundación

0.00

8.DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 8.1.- Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales

Datos de las columnas Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior

Ang.

Punto fijo

( 86.16, 62.69)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 91.86, 62.69)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 86.16, 60.37)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 91.86, 60.37)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 86.16, 58.67)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 91.86, 58.67)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 86.16, 56.97)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 91.86, 56.97)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

( 86.16, 55.27)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C10

( 91.86, 55.27)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C11

( 86.16, 53.57)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C12

( 91.86, 53.57)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. Página 11

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF

Vinculación exterior

Ang.

Punto fijo

C13

( 86.16, 51.87)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C14

( 91.86, 51.87)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C15

( 86.16, 50.17)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C16

( 91.86, 50.17)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C17

( 86.16, 46.99)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C18

( 91.86, 46.99)

0-3

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C19

( 86.16, 45.36)

0-2

Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

C20

( 86.18, 43.78)

0-2

Sin vinculación exterior 5.0 Esq. inf. izq.

C21

( 91.86, 44.24)

0-2

Sin vinculación exterior 5.0 Esq. inf. izq.

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

Columna

Planta

C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, C17, C18

20x20

0.30

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

20x20

0.30

1.00

2.00

20x20

1.00

2.00

C19, C20, C21

10.MATERIALES UTILIZADOS 10.1.- Hormigones Elemento Todos

Hormigón

fck (kp/cm²)

c

Tamaño máximo del árido (mm)

Ec (kp/cm²)

200

1.00

212132

H25

10.2.Aceros por elemento y posición 10.2.1.- Aceros en barras

Elemento Todos

Acero A-63-42H

fyk (kp/cm²)

s

4200

1.00

10.2.2.- Aceros en perfiles

Tipo de acero para perfiles

Acero

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

Acero conformado

A34-21ES

2100

2100000

Acero laminado

A34-21ES

2100

2100000 Página 12

11.- 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. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros. La obra posee estructuras previamente ejecutadas en base a proyectos carentes de memoria de cálculo estructural, realizándose la presente considerando antecedentes extendidos por el mandante. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. El proyecto de estructuras y memoria son del tipo regularización.

JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ ARQUITECTO ICA 10867

Página 13

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