Memoria de Cálculo de Estructuras Cuzco by Luis Enrique Galindo Bendezú

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: “OFICINAS" DEPARTAMENTO: PROVINCIA: DISTRITO:

CUZCO CUZCO CUZCO

PROPIETARIO: “ LEONAR BLANCO PAUCCAR ” CONSULTOR: D’CONCREST S.A.C. Ing. FELIX MALLQUI AGUILAR C.I.P. 109030

ENERO – 2012

CONTENIDO pág.

I. GENERALIDADES

1.1 NORMAS EMPLEADAS 1.2 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS 1.3 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE CIMENTACION

II. IDENTIFICACION 1.00 REFERENCIAS 1.1 ARQUITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA 1.2 ESTRUCTURACION 2.00 ESTADOS DE CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS 2.1 ESTADOS DE CARGAS 2.2 COMBINACIONES DE CARGAS 2.3 ALTERNANCIAS DE CARGAS - DIAFRAGMAS (PLANTAS Y 3D) 3.00 ANALISIS SISMICOS 3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS 3.1.1 FUERZAS SISMICAS VERTICALES 3.2 ANALISIS DINAMICO 3.2.1 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES 3.2.2 PERIODOS Y MASA PARTICIPANTE 3.3 ANALISIS ESTATICO 3.3.1 PESO DE LA ESTRUCTURA (P) 3.3.2 FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (C) y PERIODO FUNDAMENTAL (T) 3.3.3 FUERZA CORTANTE EN LA BASE (V) 3.3.4 DISTRIBUCIÓN DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACIÓN 3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL DISEÑO DE COMPONENTES ESTRUCTURALES

4 6 7 7 8 10 10

III. FORMULACION Y EVALUACION 4.00 CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES 4.1 DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES) 4.2 DESPLAZAMIENTOS MAXIMOS DE EXTREMOS DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES) 5.00 DISEÑO DE COMPONENTES DE C° A° 5.1 DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS 5.2 DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS 5.3 DISEÑO DE CIMENTACION 5.3.1 PARAMETROS DE DIMENCIONAMIENTO DE CIMENTACION ESTADO DE CARGA MUERTA ESTADOS DE CARGA VIVA ESTADOS DE CARGA DE SISMO 5.3.2 VERIFICACION DE ESFUERZOS Y ASENTAMIENTOS EN EL TERRENO 5.3.3 VERIFICACION DE DISEÑO DE REFUERZO DE ZAPATAS

Diciembre 2011

22 28 30

41 42

pág. 2 pág. 2

I. GENERALIDADES. GENERALIDADES . La presente Memoria corresponde al análisis sísmico y calculo estructural del proyecto “OFICINAS”, de Propietario “LEONAR BLANCO PAUCAR”; Edificación con ubicación en Jr. Juan Espinoza Medrano Q-13-A, distrito de Cercado, provincia y departamento de Cusco.

1.1 NORMAS EMPLEADAS Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales descritos a continuación. -Reglamento Nacional de Edificaciones (Perú) – Normas Técnicas de Edificación (N.T.E.): -NTE E.020 “CARGAS” -NTE E.060 “CONCRETO ARMADO” -NTE E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” -NTE E.070 “ALBAÑILERIA” -NTE E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES” - A.C.I. 318 – 2008 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for Structural Concrete - UBC 1997 Uniform Building Code Se entiende que todos los Reglamentos y Normas están en vigencia y/o son de la última edición.

1.2 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS CONCRETO: (f´c): 210Kg/cm2 (zapatas, cimientos armados) 210 Kg/cm2 (columnas, placas, vigas y losas) -Módulo de Elasticidad (E) : 217,000 Kg/cm2 (f´c = 210 Kg/cm2) -Módulo de Poisson (u) : 0.20 -Peso Específico (γC) : 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3 (concreto armado) -Resistencia

ACERO CORRUGADO (ASTM A605):

-Resistencia a la fluencia (fy) : 4,200 Kg/cm2 (Gº 60):

“E”: 2’100,000 Kg/cm2 CASETONES DE POLIESTIRENO (Techos Aligerados): “γ”: 24 Kg/m3

RECUBRIMIENTOS MÍNIMOS (R):

-Cimientos, zapatas, vigas de cimentación -Columnas, Vigas, Placas, Muros (Cisternas, Tanques) -Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde -Losas macizas, Escaleras

7.50 cm 4.00 cm 3.00cm 2.50 cm

1.3 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE CIMENTACION Según especificaciones del Estudio de Mecánica de Suelos con fines de Cimentación Ing. Abelardo Abarca Ancori, CIP Nº 63816, de fecha Noviembre 2011: -Peso Específico (γS): 1900 Kg/m3

-Nivel freático: No encontrado

CIMIENTO SUPERFICIAL CUADRADO (para ancho B= 2.00 m) -Capacidad portante (σ´T) : 0.74 Kg/cm2 -Desplante de cimiento (DF): 2.00 m CIMIENTO SUPERFICIAL CORRIDO (para ancho B= 1.00 m) -Capacidad portante (σ´T) : 0.74 Kg/cm2 -Desplante de cimiento (DF): 2.00 m La cimentación considerada está conformada básicamente por zapatas conectadas y por cimientos corridos. En caso de no encontrar terreno firme se colocaran sub-zapatas, con la finalidad de llegar a este.

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pág. 3 pág. 3

I I. IDENTIFICACION. IDENTIFICACION . . REFERENCIAS.-

1.1. ARQUITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA.-

PL-1

C-1

φ3/ 8"

φ3/8"

φ 1/2"

φ1/ 2"

C-1

φ1/2"

φ3/ 8"

C-1 φ3/8"

φ3/8"

PL-2

P L-2

C-1

φ1/ 2"

C-a

φ3/8"

PL-3

P L-31

C-a

PL-3

C-a P L-31

C-1

φ 3/8" φ 1/2"

φ1/ 2"

C-1

φ1/ 2"

C-1

φ 3/ 8"

PL-4

P L-41

C-1

Diafragma - Techo 2 y3º Nivel

Diafragma - Techo 1º Nivel

pág. 4 pág. 4

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P L-1 C-A

C-1

φ3/8"

PL-1

C-1

C-1 φ3/ 8" φ 1/ 2"

φ1/ 2"

φ 1/ 2"

C-1

φ 1/ 2"

φ 3/ 8"

φ3/ 8"

PL-2

C-1

φ 1/ 2"

C-a

φ3/8"

PL-3

C-a PL-3

C-1

φ3/8" φ 1/ 2"

φ1/ 2"

C-1

φ 1/2"

C-1

φ 3/ 8"

PL-4

pág. 5 pág. 5

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φ 3/8"

φ 3/8" φ1/ 2"

φ3/8"

Diafragma - Techo 4º Nivel (Azotea)

1.2 ESTRUCTURACION.- CONFIGURACION - DIAFRAGMAS 1ยบ al 4ยบ NIVEL

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pรกg. 6 pรกg. 6

La altura proyectada de los sectores es 4.20m del 1º nivel y 2.80m del 2º, 3º y 4º nivel con un techo máximo de +12.60m sobre la vía pública. El sistema estructural planteado consiste en: - En la dirección X-X: Un Sistema Albañilería Confinada (irregular), es decir, una combinación de columnas y muros de Albañilería Confinados entre si (irregular). - En la dirección Y-Y: Un Sistema Aporticado (irregular), es decir, una combinación de columnas y vigas entre si (irregular). Se tiene 2 secciones de columna: rectangulares de .30x.30m, y .15x.40m. Mientras que las vigas son V .30x.50m, .25x.40m, .25x.45m, .30x.45, VS .15x.20m. El diafragma rígido lo conforma una losa aligerada de 17cm y 20cm, según se indica en los planos.

2. ESTADOS DE CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS.2.1 ESTADOS DE CARGAS.- De acuerdo a las Normas NTE. E.020, E060 y al reglamento ACI 318-08, se consideran los siguientes estados de Carga en la estructura según valores definidos en el Ítem 2.2.1, además del Espectro definido en el Ítem 2.1:

Donde: - L1 alternancias consideradas para la carga viva total (L). - SX y SXNEG son Fuerza Sísmica en direcc. X-X, con excentricidad accidental de 5% en direcc. “+Y” y “–Y” respectivamente, en cada block y nivel, calculada en el Item 2.2.3 - SY y SYNEG son Fuerza Sísmica en direcc. Y-Y, con una excentricidad accidental de 5% en direcc. “+X” y “–X” respectivamente, en cada block y nivel, calculada en el Item 2.2.3 2.2 COMBINACIONES DE CARGAS.- Definiendo primero las combinaciones auxiliares “envL” y “envS”: -“envL” es la Envolvente de las 2 alternancias de la carga viva y la total de esta, según cuadro de abajo

-“envS” es la Envolvente de los 4 estados de carga sísmica definidos anteriormente y del Espectro, según cuadro de abajo

De dichos Estados de Cargas se considera las siguientes combinaciones en cuadro “Define Load Combinations”:

De dichas combinaciones, el diseño Estructural se efectúa → con la “ENVOLVENTE” definida según cuadro “Load Combination Data”:

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pág. 7 pág. 7

2.3 ALTERNANCIA DE CARGAS DIAFRAGMA NIVEL SEMISOTANO: Se indican valores de la 1ยบ alternancia de la carga viva (L1) y 2ยบ alternancia (L2) en kg/m2; ademรกs del Centro de Masa de cada diafragma. PERSPECTIVA

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Program Name ETABS Nonlinear

Version 9.7.3

ProgLevel Advanced

PLANTA

pรกg. 8 pรกg. 8

DIAFRAGMAS 2º y 3º NIVEL :

Se indican valores de la 1º alternancia de la carga viva (L1) y 2º alternancia (L2) en kg/m2

PERSPECTIVA

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PLANTA

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DIAFRAGMA 4ยบ NIVEL :

Se indican valores de la 1ยบ alternancia de la carga viva (L1) y 2ยบ alternancia (L2) en kg/m2 PERSPECTIVA

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PLANTA

pรกg. 10 pรกg. 10

3. ANALISIS SISMICOS.3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS El Análisis Sísmico se realiza utilizando un modelo matemático tridimensional en donde los elementos verticales están conectados con diafragmas horizontales, los cuales se suponen infinitamente rígidos en sus planos. Además, para cada dirección, se ha considerado una excentricidad accidental de 0.05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la acción de la fuerza. Los parámetros sísmicos que estipula la Norma de Diseño Sismorresistente (NTE E.030) considerados para el Análisis en el Edificio son los siguientes:

Factor

Nomenclatura

Clasificación Categórica Tipo

Valor

Justificación

Zona

0.3

Zona Sísmica 2: Cuzco

Uso

Oficinas

Suelo

1.2 0.6

Coeficiente de reducción

S2 Tp (s) Albañilería Sistema Confinado

Suelo SP – Arena mal Graduada (de E.M.S.) Muros de Albañilería confinados a columnas (irregular)

Sistema Apoticado

2.25 6.00

Porticos de CºAº (irregular)

3.2 ANALISIS DINAMICO 3.2.1 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES Para el Análisis Dinámico de la Estructura se utiliza un Espectro de respuesta según la NTE - E.030, para comparar la fuerza cortante mínima en la base y compararlos con los resultados de un análisis estático. Todo esto para cada dirección de la Edificación en planta (X e Y)

Sa = ZUSC.g R

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; g = 9.81 m/s2

y C=2.5(Tp/T) < 2.5

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T C=2.5(Tp/T) 0.05 30.000 0.10 15.000 0.15 10.000 0.20 7.500 0.25 6.000 0.30 5.000 0.35 4.286 0.40 3.750 0.45 3.333 0.50 3.000 0.55 2.727 0.60 2.500 0.65 2.308 0.70 2.143 0.75 2.000 0.80 1.875 0.85 1.765 0.90 1.667 1.05 1.429 1.10 1.364 1.15 1.304 1.20 1.250 1.25 1.200 1.30 1.154 1.35 1.111 1.40 1.071 1.45 1.034 1.50 1.000 1.55 0.968 1.60 0.938 1.65 0.909 1.70 0.882 1.75 0.857 1.80 0.833 1.85 0.811 1.90 0.789 1.95 0.769 2.00 0.750 2.05 0.732

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"C" correg

2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 2.308 2.143 2.000 1.875 1.765 1.667 1.429 1.364 1.304 1.250 1.200 1.154 1.111 1.071 1.034 1.000 0.968 0.938 0.909 0.882 0.857 0.833 0.811 0.789 0.769 0.750 0.732

Sa X 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 0.369 0.343 0.320 0.300 0.282 0.267 0.229 0.218 0.209 0.200 0.192 0.185 0.178 0.171 0.166 0.160 0.155 0.150 0.145 0.141 0.137 0.133 0.130 0.126 0.123 0.120 0.117

Sa Y 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.150 0.138 0.129 0.120 0.113 0.106 0.100 0.086 0.082 0.078 0.075 0.072 0.069 0.067 0.064 0.062 0.060 0.058 0.056 0.055 0.053 0.051 0.050 0.049 0.047 0.046 0.045 0.044

pรกg. 12 pรกg. 12

3.2.2 PERIODOS Y MASA PARTICIPANTE Los periodos y la masa participante calculados mediante un análisis dinámico para 12 modos de vibración (3 modos por cada nivel), se presentan a continuación: ProgramName ETABS Nonlinear

Versión 9.7.3

ProgLevel Advanced

TABLE: Modal Load Participation Ratios Item Type Item Static Dynamic Text Text Percent Percent Accel UX 98.738 89.9298 Accel UY 99.987 97.2982 Accel UZ 60.876 40.8751 Accel RX 99.821 92.7544 Accel RY 93.941 74.804 Accel RZ 85.586 95.099

TABLE: Modal Periods And Frequencies StepType Period Frequency CircFreq Text Sec Cyc/sec rad/sec Mode 1 1.97700 12.42184 0.505817 Mode 2 3.98775 25.05575 0.250768 Mode 3 6.77589 42.57416 0.147582 Mode 4 8.27397 51.98683 0.120861 Mode 5 12.43626 78.13929 0.08041 Mode 6 14.35153 90.17322 0.069679 Mode 7 14.79728 92.97396 0.06758 Mode 8 15.21260 95.58348 0.065735 Mode 9 15.99539 100.50194 0.062518 Mode 10 16.73864 105.17191 0.059742 Mode 11 18.63898 117.11208 0.053651 Mode 12 19.19607 120.61235 0.052094

TABLE: Modal Participating Mass Ratios StepType Period UX UY UZ Text Sec Unitless Unitless Unitless Mode 1 0.505817 0.0126 81.1432 0.001 Mode 2 0.250768 0.1639 0.0001 0.0119 Mode 3 0.147582 0.0139 12.0973 0.0153 Mode 4 0.120861 87.7087 0.0298 0.0114 Mode 5 0.08041 0.0034 0.0044 0.1959 Mode 6 0.069679 0.0271 2.1965 6.42 Mode 7 0.06758 0.005 1.6317 10.08 Mode 8 0.065735 0.0003 0.0178 0.2321 Mode 9 0.062518 0.0503 0.0097 7.2393 Mode 10 0.059742 0.0079 0.0517 0.7099 Mode 11 0.053651 0.3732 0.1097 0.0104 Mode 12 0.052094 1.5635 0.0062 15.948

TABLE: Modal Participating Mass Ratios StepType Period RX RY RZ Text Sec Unitless Unitless Unitless Mode 1 0.505817 91.4921 0.0152 0.0608 Mode 2 0.250768 0.0556 0.1331 84.6613 Mode 3 0.147582 0.0529 0.0037 0.0782 Mode 4 0.120861 0.0325 69.104 0.1383 Mode 5 0.08041 0.0045 0.0358 9.7152 Mode 6 0.069679 0.269 0.0218 0.0563 Mode 7 0.06758 0.0204 0.0802 0.0015 Mode 8 0.065735 0.007 0.0005 0.2278 Mode 9 0.062518 0.0588 0.1171 0.0624 Mode 10 0.059742 0.0235 0.0125 0.0379 Mode 11 0.053651 0.138 0.9572 0.058 Mode 12 0.052094 0.6001 4.3228 0.0015

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SumUX Unitless 0.0126 0.1765 0.1905 87.8992 87.9025 87.9296 87.9346 87.9349 87.9853 87.9931 88.3663 89.9298

SumRX Unitless 91.49 91.55 91.60 91.63 91.64 91.91 91.93 91.93 91.99 92.02 92.15 92.75

SumUY Unitless

SumUZ Unitless

81.143 81.143 93.241 93.27 93.275 95.471 97.103 97.121 97.131 97.182 97.292 97.298

0.001 0.0129 0.0283 0.0396 0.2355 6.6555 16.7355 16.9676 24.2068 24.9167 24.9271 40.8751

SumRY Unitless

SumRZ Unitless

0.0152 0.1482 0.1519 69.2559 69.2918 69.3136 69.3938 69.3943 69.5115 69.524 70.4812 74.804

0.0608 84.7221 84.8002 84.9385 94.6537 94.71 94.7115 94.9393 95.0017 95.0395 95.0975 95.099

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3.3 ANALISIS ESTATICO Se calculara el Cortante Estático con los valores de los parámetros definidos anteriormente, además de definir el Peso de la Estructura y el Factor de Ampliación Dinámica (C).

3.3.1 PESO DE LA ESTRUCTURA (P) La estructura clasifico como categoría C, por lo tanto el peso que se ha considerado para el análisis sísmico es el debido a la carga permanente más el25% de la carga viva (100%CM + 25%CV). En azoteas y techo en general se considera el 25% de la carga viva (100%CM + 25%CV). CARGA MUERTA: El valor de las Cargas Muertas empleadas comprende el peso propio de los elementos estructurales (losas, vigas, columnas, placas, muros, etc.) según características descritas en el Ítem 1.3; además del peso de los elementos aligeradores en losas, el peso de la tabiquería y el peso de los acabados, según: Peso propio (Aligerado con casetones de tecknoport):

e= 0.20m:

Peso Muerto: Acabados: 100

215 kg/m2

Tab. Móvil: 100 Albañilería: 1850 Albañilería: 1350

kg/m2 kg/m2 kg/m2 (maciza) kg/m2 (tubular)

CARGA VIVA: El valor de Carga Viva empleada es de 250 kg/m2 del 1°, 2º,3 º y 4 º nivel (Oficinas), 100 kg/m2 del techo del 4° nivel (azotea), y 400 kg/m2 (escaleras). NIVEL 4 3 2 1 TOTAL

Peso (Tn)

Masa(T-s2/m)

114.33 128.41 129.93 152.73 525.4

11.654 13.090 13.245 15.569 53.558

3.3.2 FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (C) y PERIODO FUNDAMENTAL (T) Para el cálculo del Factor de Amplificación Sísmica en los Análisis se consideró el periodo fundamental estimado en la Norma NTE. E.030, según: C= 2.5 (Tp/T) ≤ 2.5

Dirección X-X Y-Y

T = hn/Ct

C/R > 0.125

60 35

12.60 12.60

0.21 0.36

2.50 2.50

1.111 0.417

3.3.3 FUERZA CORTANTE EN LA BASE (V) La Fuerza Cortante en la Base de la Edificación se determina como una fracción del peso total de la Edificación mediante la siguiente expresión: V = ZUSC.P → R

Vx = 0.400*P = 210.16 tn

Vy = 0. 150*P = 78.81 tn

3.3.4 DISTRIBUCIÓN DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACIÓN Si “T” > 0.7s, una parte de la Cortante basal “V” denominada “Fa” se aplicara como fuerza concentrada en la parte superior de la edificación, calculada según: Fa = 0.07(T)(V) ≤ 0.15 V → T= 0.506 s → Fa = 0 El resto de la Cortante Basal (V-Fa) se distribuye en cada nivel de la Edificación, incluyendo el último, según la fórmula: Fi =

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Pi x hi x (V-Fa) ∑(Pi x hi)

“FI” - entrepisos NIVEL

"Pi" (Tn)

hi (m)

Pi x hi

Fix (Tn)

Fiy (Tn)

114.33

12.60

1440.56

71.236

128.41

9.80

1258.42

62.229

23.336 16.866 11.895

129.93

7.00

909.51

44.975

152.73

4.20

641.47

31.720

TOTAL

525.40

4250.0

210.160

26.713

78.810

pág. 14 pág. 14

Diciembre 2011

pรกg. 15 pรกg. 15

Se indican:

Diciembre 2011

- Cargas de Sismo Estático en “X”: En C.M. de diafragmas del cada nivel - Cargas de Sismo Estático en “Y”: En C.M. de diafragmas del cada nivel

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3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL DISEÑO DE COMPONENTES ESTRUCTURALES La respuesta máxima dinámica esperada para el cortante basal se calcula utilizando el criterio de combinación cuadrática completa para todos los modos de vibración calculados. De acuerdo a la norma vigente, el cortante dinámico no deberá ser menor al 90% del cortante estático para edificios regulares ni del 90% para edificios irregulares. De acuerdo a esto se muestra una tabla donde se compara los resultados obtenidos. El Edificio presenta una configuración regular (en planta y altura) por lo que se considera el 90% del corte estático como valor mínimo para el diseño estructural.

Dirección Block A X-X Y-Y

Diciembre 2011

ANALISIS ESTATICO T(s) V (Tn) 90%V Tn) 0.21 210.16 189.14 78.810 70.93 0.136

ANALISIS DINAMICO T(s) V (Tn) 0.121 173.43 0.505 60.87

FUERZA DISEÑO 189.14 70.93

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III. II I. EVALUACION. EVALUACION . 4. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES.Story Drifts

Diaphragm CM Displacementes

Diciembre 2011

pรกg. 18 pรกg. 18

De acuerdo a la Norma NTE. E030, para el control de los desplazamientos laterales, los resultados deberán ser multiplicados por el valor de 0.75R para calcular los máximos desplazamientos laterales de la estructura. Se tomaron los desplazamientos del centro de masa y del eje más alejado Los resultados se muestran en la siguiente tabla para cada dirección de análisis. Donde: ∆i/he = Desplazamiento relativo de entrepiso Además: ∆iX/heX (máx.) = 0.0070 (máximo permisible Concreto Armado, NTE E.030 – 3.8) ∆iY/heY (máx.) = 0.0050 (máximo permisible Albañilería confinada, NTE E.030 – 3.8) Se observa que tanto en el Eje del Centro de Masa como en los Ejes más alejados de este en cada dirección, todos los entrepisos cumplen con el Desplazamiento relativo máximo permisible de entrepiso (∆i/he) MAX en ambas direcciones.

Diciembre 2011

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4.1 DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA Y EXTREMOS DE DIAFRAGMAS ( POR NIVELES )

NIVEL

4 3 2 1 0

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∆ix he

∆iy he

0.00009 0.00015 0.00019 0.00019

0.00105 0.00125 0.00154 0.00089

Desplazamiento Relativo de Entrepiso del Centro de Masa DIRECCION X-X DIRECCION Y-Y desplazam. ∆i desplazam. ∆i (∆i/he)*0.75R OBS. (∆i/he)*0.75R OBS. absolt. (cm) (cm) absolt. (cm) (cm) 0.200 0.175 0.133 0.079

0.025 0.042 0.054 0.079 0.000

0.00015 0.00025 0.00032 0.00032 0.00000

OK OK OK OK

1.451 1.156 0.805 0.375

0.295 0.351 0.430 0.375 0.000

0.0047 0.0056 0.0069 0.0040 0.0000

OK OK OK OK

pág. 20 pág. 20

Diciembre 2011

pรกg. 21 pรกg. 21

NIVEL

he (m)

hi (m)

4 3 2 1 0

2.80 2.80 2.80 4.20 0.00

12.60 9.80 7.00 4.20 -

Diciembre 2011

Desplazamiento Relativo de Entrepiso del Eje extremo DIRECCION X-X DIRECCION Y-Y ∆i ∆i desplazam. desplazam. (∆i/he)*0.75R OBS. (∆i/he)*0.75R OBS. absolt. (cm) (cm) absolt. (cm) (cm) 0.213 0.182 0.133 0.079

0.031 0.049 0.054 0.079 0.000

0.00019 0.00029 0.00032 0.00032 0.0000

OK OK OK OK

1.476 1.160 0.805 0.375

0.316 0.355 0.430 0.375 0.000

0.0051 0.0057 0.0069 0.0040 0.0000

OK OK OK OK

pág. 22 pág. 22

5. DE DISEÑO DE COMPONENTES DE C°A°.5.1 DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS DE CºAº Diseño de refuerzo longitudinal en los miembros (frame) de C°A° (Se indican áreas “As” en cm2):

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pág. 23 pág. 23

1º y 2º NIVEL: Áreas de acero longitudinal “As” en vigas.

Diciembre 2011

pág. 24 pág. 24

3º y 4º NIVEL: Áreas de acero longitudinal “As” en vigas.

Diciembre 2011

pág. 25 pág. 25

Elevaciones: Vistas del refuerzo longitudinal en pรณrticos principales

Diciembre 2011

pรกg. 26 pรกg. 26

Diciembre 2011

pรกg. 27 pรกg. 27

Detalle de diseño de Columna entre ejes 4 y C nivel 2

Detalle de diseño de Columna entre ejes 3 y C nivel 4

→ Cálculo similar para resto de columnas

Diciembre 2011

pág. 28 pág. 28

Detalle de diseño de Viga en eje 4, nivel 2

Detalle de diseño de Viga en eje 3, nivel 2

→ Cálculo similar para resto de Vigas

Diciembre 2011

pág. 29 pág. 29

5.2 DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS DE CºAº P.Prop. (c/ladrillo teknoport) : e= 0.17m:

195 kg/m2

e= 0.20m: e= 0.25m:

215 kg/m2 245 kg/m2

A.C.I. 318-2008: → e ≈ L/20

→

(en cada tramo)

Wu/vig = (1.4W D +1.7W L )*0.4 

→

Mu(+/-)= coef*(Wu/vig)*L PROM 2

2,36Μu  b.d.f'c

→ Αs = 1 − 1 − φ.f'c.b.d 2  1,18. fy , Ø =0.90 (flexion)   b.d bd >14.1* fy fy

→ verificando As min:

→

Αsmin = 0.8 f'c

→ verificando por corte:

→ →

V adm = φ 0.53 f ' cb inf d , Ø =0.85 (cortante) Vu = coef*(Wu/vig)*L PROM

, en cada tramo. Debe cumplirse: Vu < Vadm

PAñOS – 1 º al 3º NIVEL: PAÑO "P - 1": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 100.00 acab = 100.00 W D = (suma) As - = Mu- = coef =

0.220 0.114 1/24

e losa =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

f'c = b sup= b inf =

210.00 40.00 10.00

1.068 cm2 0.514 Tm 1/10

kg/cm

cm cm

1.253 cm2 0.735 Tm 1/10

0.430 cm2 0.268 Tm 1/24

17.00 cm

20.00 cm

195.00 kg/m2 250.00 kg/m2

215.00 kg/m2 250.00 kg/m2

W U/VIG =

0.391 T/m

0.402 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

2.65 1/11 0.250 Tm 0.477 cm2

4.55 m 1/16 0.521 Tm 0.822 cm2

4.00 m 1/11 0.585 Tm 0.926 cm2

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.518 T Vadm = 0.974 T … ok

0.575 1.053 1.110

0.500 0.805 T 1.110 T … ok

PAÑO "P - 2": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 100.00 acab = 100.00 W D = (suma)

210.00 40.00 10.00

WD = WL =

As - = Mu- = coef =

0.562 0.347 1/24

e losa =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

f'c = b sup= b inf =

1.253 cm2 0.735 Tm 1/10

T T … ok

kg/cm

cm cm

1.717 cm2 0.777 Tm 1/10

2.116 cm2 0.920 Tm 1/10

20.00 cm

17.00 cm

215.00 kg/m2 250.00 kg/m2

195.00 kg/m2 250.00 kg/m2

W U/VIG =

0.402 T/m

0.391 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

4.55 1/11 0.757 Tm 1.204 cm2

4.00 m 1/16 0.402 Tm 0.633 cm2

4.85 m 1/16 0.575 Tm 1.113 cm2

0.575 0.926 1.110

0.500 0.949 T 0.914 T … ok

WD = WL =

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.915 T Vadm = 1.176 T … ok

Diciembre 2011

T T … ok

pág. 30 pág. 30

PAÑO "P - 4" Wd: P.P.= según "e" tabiq = 100.00 acab = 100.00 W D = (suma) As - = Mu- = coef =

0.120 0.063 1/14

kg/m2

f'c = b sup= b inf =

kg/m2 kg/m2 kg/m2

kg/cm

cm cm

0.070 cm2 0.037 Tm 1/24

cm2

e losa =

210.00 40.00 10.00

PAÑO "P - 5": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 100.00 acab = 100.00 W D = (suma)

As - = Mu- = coef =

17.00 cm

WPP = WL =

e losa =

195.00 kg/m2 250.00 kg/m2

W U/VIG =

0.391 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

1.50 m 1/8 0.110 Tm 0.209 cm2

f'c = b sup= b inf =

210.00 40.00 10.00

1.336 cm2 0.779 Tm 1/10

cm2

kg/cm

cm cm

0.524 cm2 0.325 Tm 1/24

20.00 cm

215.00 kg/m2 250.00 kg/m2

W U/VIG =

0.402 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

4.400 m 1/16 0.487 Tm 0.768 cm2

4.400 m 1/11 0.708 Tm 1.124 cm2

WD = WL =

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.293 T Vadm = 0.974 T … ok

1.336 0.779 1/10

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.885 T V adm = 1.142 T … ok

0.500 0.885 1.196

T T … ok

PAÑOS – 4º NIVEL: PAÑO "P - 1": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 100.00 acab = 100.00 W D = (suma) As - = Mu- = coef =

0.162 0.085 1/24

e losa =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

f'c = b sup= b inf =

210.00 40.00 10.00

0.772 cm2 0.382 Tm 1/10

kg/cm

cm cm

0.912 cm2 0.549 Tm 1/10

0.319 cm2 0.200 Tm 1/24

17.00 cm

20.00 cm

195.00 kg/m2 100.00 kg/m2

215.00 kg/m2 100.00 kg/m2

W U/VIG =

0.289 T/m

0.300 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

2.65 1/11 0.185 Tm 0.351 cm2

4.55 m 1/16 0.389 Tm 0.611 cm2

4.00 m 1/11 0.437 Tm 0.688 cm2

0.575 0.786 1.110

0.500 0.601 T 1.110 T … ok

WD = WL =

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.383 T Vadm = 0.974 T … ok

Diciembre 2011

T T … ok

pág. 31 pág. 31

PAÑO "P - 2": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 0.00 acab = 100.00 W D = (suma) As - = Mu- = coef =

0.336 0.211 1/24

e losa =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

f'c = b sup= b inf =

210.00 40.00 10.00

0.732 cm2 0.447 Tm 1/10

kg/cm

cm cm

0.788 cm2 0.479 Tm 1/10

0.958 cm2 0.575 Tm 1/10

20.00 cm

215.00 kg/m2 100.00 kg/m2

W U/VIG =

0.244 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

4.55 1/11 0.460 Tm 0.725 cm2

4.00 m 1/16 0.244 Tm 0.383 cm2

4.85 m 1/16 0.359 Tm 0.565 cm2

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.556 T Vadm = 1.176 T … ok

0.575 0.562 1.110

0.500 0.593 T 1.110 T … ok

PAÑO "P - 4" Wd: P.P.= según "e" tabiq = 0.00 acab = 100.00 W D = (suma)

210.00 40.00 10.00

WD = WL =

As - = Mu- = coef =

0.071 0.037 1/14

e losa = WPP = WL =

kg/m2

f'c = b sup= b inf =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

T T … ok

kg/cm

cm cm

PAÑO "P - 5": Wd: P.P.= según "e" tabiq = 0.00 acab = 100.00 W D = (suma) As - = Mu- = coef =

0.041 cm2 0.022 Tm 1/24

0.778 0.473 1/10

e losa =

17.00 cm

WD = WL =

195.00 kg/m2 100.00 kg/m2

kg/m2

f'c = b sup= b inf =

kg/m2 kg/m2 kg/m2 cm2

210.00 40.00 10.00

0.778 cm2 0.473 Tm 1/10

kg/cm

cm cm

0.314 cm2 0.197 Tm 1/24

20.00 cm

215.00 kg/m2 100.00 kg/m2

W U/VIG =

0.233 T/m

W U/VIG =

0.244 T/m

L= coef = Mu+= As+ =

1.50 m 1/8 0.066 Tm 0.124 cm2

L= coef = Mu+= As+ =

4.400 m 1/16 0.296 Tm 0.464 cm2

4.400 m 1/11 0.430 Tm 0.677 cm2

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.175 T Vadm = 0.974 T … ok

verificando por cortante: coef = 0.500 Vu = 0.538 T Vadm = 1.142 T … ok

0.500 0.538 1.196

T T … ok

5.3 DISEÑO DE CIMENTACION DE CºAº 5.3.1 PARAMETROS DE DIMENCIONAMIENTO DE CIMENTACION Coef. Balasto: Ks = 1.75kg/cm3

σADM= 0.74 kg/cm2

ɗADM= 2.50 cm

Se determinan las dimensiones mínimas de cada zapata y cimiento que no excedan el asentamiento y la resistencia admisible del terreno (“qadm”, según pág. 1) Diciembre 2011

85 cm

CARGA MUERTA: WD = (γS)*(h) = (1,900 kg/m3)*(1.00m) = 1,900.00 kg/m2 CARGA VIVA: El valor de Carga Viva empleada es de 250 kg/m2 (Oficinas) y 400 kg/m2 (escaleras, corredores) (según Ítem I).

S/C =

0.025

Kg/cm²

γs = 0.0019 Kg/cm³

γc = 0.0024 Kg/cm³

35 cm

γS = 1,900 kg/m3

45 cm

TERRENO:

pág. 32 pág. 32

CONFIGURACION EN PLANTA Y ELEVACION:

Diciembre 2011

Program Name SAFE Nonlinear

Versiรณn 12.3.1

ProgLevel Advanced

pรกg. 33 pรกg. 33

ESTADO DE CARGA MUERTA:

→ Estado de Carga Muerta “D”: cargas transmitidas por la Súper-estructura (importación ETABS a SAFE)

→ Estado de Carga Muerta “D”: cargas aplicadas sobre el terreno

Diciembre 2011

pág. 34 pág. 34

Diciembre 2011

pรกg. 35 pรกg. 35

ESTADO DE CARGA VIVA:

→ Estado de Carga Viva “L”: cargas trasmitidas por la Súper-estructura (importación ETABS a SAFE)

→ Estado de Carga Viva. “L”: cargas aplicadas sobre el terreno

Diciembre 2011

pág. 36 pág. 36

→ Estado de Carga Viva. “L1”: cargas trasmitidas por la Súper-estructura (importación ETABS a SAFE)

Diciembre 2011

pág. 37 pág. 37

ESTADOS DE CARGA DE SISMO:

→ Estado de Carga de Sismo “E – dirección X” (Máxima respuesta del Análisis Dinámico): cargas trasmitidas por la Súper-estructura (Importación ETABS a SAFE)

Diciembre 2011

pág. 38 pág. 38

→ Estado de Carga de Sismo “E – dirección Y” (Máxima respuesta del Análisis Dinámico): cargas trasmitidas por la Súper-estructura (Importación ETABS a SAFE)

Diciembre 2011

pág. 39 pág. 39

5.3.2 VERIFICACION DE ESFUERZO Y ASENTAMIENTO DEL TERRENO:

→ Diagrama de Presiones en el Terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio sin considerar Sismo”(en kg/cm2) → σMAX= 0.74 kg/cm2

→ Diagrama de Presiones en el Terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio considerando Sismo”(en kg/cm2) → σMAX = 1.3*Qadm = 0.96 kg/cm2

Diciembre 2011

pág. 40 pág. 40

→ Diagrama de Asentamientos en el terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio sin considerar Sismo” (cm). → ɗMAX= 0.555 cm

→ Diagrama de Asentamientos en el terreno, bajo estado de Cargas “en Servicio considerando Sismo” (cm). → ɗMAX= 0.555 cm

Diciembre 2011

Estas dimensiones de la Cimentación cumplen con los límites dados por el E.M.S.: → σADM= 0.74 kg/cm2 → ɗADM= 2.41 cm

pág. 41 pág. 41

. 5.3.3 DISEÑO DE REFUERZO DE ZAPATAS. Diseño de refuerzo longitudinal en zapatas y cimientos corridos.

→ Nota: La distribución del refuerzo determinada por el software es referencia. La distribución más óptima y definitiva es la indicada en los respectivos Planos del proyecto.

Diciembre 2011

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Diciembre 2011

pรกg. 43 pรกg. 43

Diseño de refuerzo transversal (estribos) en zapatas y cimientos corridos.

→ Nota: La distribución del refuerzo determinada por el software es referencia. La distribución más óptima y definitiva es la indicada en los respectivos Planos del proyecto.

Diciembre 2011

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