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Tipo: Apuntes
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Etabs 2016, Sap 2000 , Safe
La presente Memoria de Calculo corresponde al análisis sísmico y cálculo estructural del BLOQUE “A”, el cual se encuentra en un terreno de topografía regular puesto que será cimentado sobre relleno controlado según las características del terreno, siguiendo las recomendaciones del EMS, donde en la propuesta arquitectónica lo define dos niveles, el cual está conformada por los siguientes ambientes: PRIMER NIVEL o Salón de usos múltiples. o Tópico psicología o Cocina o Despensa o SSHH SEGUNDO NIVEL o Atención o Dirección o SSHH o Archivo o Sala de profesores
La edificación según La Norma técnica E.030 (Modificada con Decreto Supremo N° 002-2014-Vivienda), por el tipo de uso se categoriza como edificación de Tipo A (Edificación Esencial).
El dimensionamiento de las vigas principales se realizó en función de la luz de las vigas, y siguiendo recomendaciones de la norma E.060 del RNE, son de dimensiones variables, con dimensiones mostradas en los planos correspondientes, la disposición de los muros de corte está concebida para controlar los desplazamientos y con ello garantizar un comportamiento óptimo de la estructura.
La estructura está diseñada para resistir todas las cargas a las que se encontrará sometida en su vida útil como son: cargas por efectos de gravedad, cargas por efectos sísmicos.
De otro lado, la cimentación ha sido planteada con zapatas con Vigas de cimentación, esto para lograr una mejor distribución de esfuerzos y mejor comportamiento de toda la cimentación ante condiciones sísmicas.
El proyecto contempla en los bloques un techo bidireccional de losa maciza de 15 cm espesor y también losa aligerada de 20 cm, vigas de concreto armado, muros de corte de albañilería.
El EMS fue Realizado por ARYU E.I.R.L, el cual tiene fecha Marzo del 2017, donde se detallan las condiciones físicas del terreno, así como las conclusiones y recomendaciones por el mismo.
Figura.- 02: Vista en Planta Bloque “A”
Figura.- 03: Cortes y elevaciones Bloque “A”
Los criterios fundamentales con los que se ha concebido la estructura son los recomendados por la estructuración debido a la carga sísmica, los cuales son:
a. SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA: Las estructuras simples se comportan mejor durante un evento sísmico, respecto de las estructuras complejas.
Se ha dado una simetría en planta en ambas direcciones, pues lo que se trata es de hacer coincidir el centro de masa con el centro rigideces de la planta.
b. RIGIDEZ LATERAL: Puesto que la carga sísmica se induce en las estructuras como fuerzas de inercia, estas actúan en todas direcciones, pero se descomponen en 2 direcciones principales. Por este motivo se generó cargas que actúan en ambos sentidos, para un mejor comportamiento.
c. RESISTENCIA Y DUCTILIDAD: La estructura propuesta está compuesto por muros de albañilería confinada de tal manera que esta absorba los diversos esfuerzos que se generan
d. HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO: Se ha conformado la estructuración para que tenga un elevado grado de Hiperestaticidad para que se distribuyan mejor los esfuerzos y para que la estructura tenga menor posibilidad de colapso.
e. UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LAS ESTRUCTURAS: Los elementos tipo frame (Vigas y columnas) se han diseñado en forma de que exista una continuidad estructural.
f. LA CIMENTACIÓN ADECUADA: Las cimentaciones han sido planteadas mediante zapatas aisladas con vigas de cimentación, el cual tiene un buen comportamiento frente a las solicitaciones sísmicas.
Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales descritos a continuación:
Reglamento Nacional de Edificaciones (Perú) E.020 “CARGAS” E.060 “CONCRETO ARMADO” E.030 “DISEÑO SISMO RESISTENTE” E.070 “ALBAÑILERÍA” E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”
A.C.I. 318 – 2008 (American Concrete Institute)
Se entiende que todos los Reglamentos y Normas están en vigencia y/o son de la última edición.
Para cuantificar las cargas se han considerado los valores proporcionados por la Norma E. 020 del Reglamento Nacional de Edificaciones, se detallan a continuación:
Cargas permanentes o muertas: Peso de Concreto Armado 2400 kgf/m3. Peso de Piso terminado 100 kgf/m Peso de Muros de Albañilería 1800 kgf/m Peso de Tabiquería 100 kgf/m2.
Cargas Vivas: Corredores ( General) 400 kg/m2. Techo último nivel 100 kg/m2.
Las estructuras y los elementos estructurales se diseñaran para obtener en todas sus secciones resistencias de diseño (øRn) por lo menos iguales a las resistencias requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipula en la Norma E.060 (Cap. 10.3) , en todas las secciones de los elementos se debe cumplir:
La metodología de diseño propuesta por la Norma E.060, se basa en suponer que las solicitaciones a las que estarán sometidos los elementos sean mayores a las requeridas, es decir amplificadas por ciertos factores para obtener las combinaciones últimas de cargas.
Carga axial y carga axial con flexión 0. Para carga axial de tracción con o sin flexión 0. Para otros elementos 0. Corte y torsión 0.
Resistencia f´m=: 65 Kg/cm Módulo de Elasticidad E = 32,500 Kg/cm2 (E = 500*f’m) Módulo de Poisson u = 0. Peso Específico γ = 1900 Kg/m
RECUBRIMIENTOS MÍNIMOS (R): Columnas, Vigas 4.00 cm Losas macizas y aligeradas, Escaleras, confinamiento de tabiques vigas chatas 2.50 cm Zapatas y elementos en contacto directo con suelo 5.00 cm
8. CHEQUEOS REGLAMENTARIOS
a. Chequeo de los desplazamientos máximos: La norma nos indica que la distorsión angular (deriva) escalada en el factor de reducción “R”, debe ser inferior que 0.005 para muros de albañilería estructural y en el caso de muros de concreto y pórticos, este valor también debe ser inferior que 0. El desplazamiento inelástico, será la tangente trigonométrica del desplazamiento máximo elásticos y la altura en donde se produce tal desplazamiento.
Para ambos casos se generará una combinación Δ en X y Δ en y, que contempla el 100% de carga muerta, 25% carga viva y el 100% de la carga de sismo actuando en cada una de las direcciones.
9. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES
Se ha considerado concreto armado de F’c = 210 Kg/m2 de resistencia a la compresión, reforzado con varillas de acero corrugado de Fy = 4, Kg/m2 de resistencia de fluencia, para la estructura de columnas y columnetas así como para vigas peraltadas, soleras y de amarre; mientras que para la tabiquería de albañilería se ha considerado bloques de ladrillo King Kong de 18 huecos F’m = 65 Kg/cm2 de resistencia asentado sobre una mezcla de cemento arena en proporción 1:5 combinado con elementos de concreto armado de las mismas características de la estructura principal.
10. EQUIVALENCIA DE CARGAS
Se ha considerado para el Modelamiento estructural losa maciza de 15 cm de espesor, el cual tiene un PE de 2.4 tn/m3, Losa Aligerada de 20 cm (0.300 tn/m2) un espesor equivalente de 0.125 m, ambos considerados como elemento Shell-Thin.
La Norma establece los requisitos y las exigencias mínimas para el análisis, el diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad y la inspección de las edificaciones de albañilería estructuradas principalmente por muros confinados.
Las construcciones de albañilería serán diseñadas por métodos racionales basados en los principios establecidos por la mecánica y la resistencia de materiales. Al determinarse los esfuerzos en la albañilería se tendrá en cuenta los efectos producidos por las cargas muertas, cargas vivas, sismos, vientos, excentricidades de las cargas, torsiones, cambios de temperatura, asentamientos diferenciales, etc.
Los tubos para instalaciones secas: eléctricas, telefónicas, etc. sólo se alojarán en los muros cuando los tubos correspondientes tengan como diámetro máximo 55 mm. En estos casos, la colocación de los tubos en los muros se hará en cavidades dejadas durante la construcción de la albañilería que luego se rellenarán con concreto, en todo caso, los recorridos de las instalaciones serán siempre verticales y por ningún motivo se picará o se recortará el muro para alojarlas.
a. REQUISITOS ESTRUCTURALES MÍNIMOS A CONSIDERAR
Para muros portantes se deberá realizar las siguientes verificaciones:
o Control de figuración. o Densidad mínima de muros. o Aplastamiento.
a. VIGAS:
Vigas en el eje Y (22) principales: B = 0.30 m H = L/12 >> L=7.75 > H= 0.64583 m > H= 0.70 m.
Vigas en el eje X (11) perimetrales: B = 0.25 m H = L/14 >> L=4.00 > H= 0.3636 m > H= 0.45 m.
Vigas de amarre vigas chatas: B = 0.25 m H = Espesor Losa > H= 0.20 m > H= 0.20 m.
Vigas de amarre Techo: B = 0.40 m H = Espesor Losa > H= 0.15 m > H= 0.15 m.
SUBGERENCIA DE ESTUDIOS DE INVERSIÓN BLOQUE A
MUNICIPALIDAD PROVINCIAL MARISCAL NIETO
Figura.- 05: Denominación de Vigas
b. COLUMNAS:
Figura.- 06: Join Label de las Columnas.
CORTANTE BASAL REGLAMENTARIO PARA ANÁLISIS
El peso de la edificación (cuyo porcentaje es el cortante estático), se ha obtenido como la suma de la carga muerta (peso propio + CM) y considerando un 25% de la carga viva plena en todos los niveles. Cx = 0.26057, Cy = 0.297794.
Figura.- 08: Desplazamiento Absoluto en Y-Y de 0.4143 cm
Desplazamiento Máximo Permisible en Dirección X – X es 0.007 [ok]
Desplazamiento Máximo Permisible en Dirección Y – Y es 0.005 [ok]
El proyecto contempla para los bloque un techo macizo bidireccional de 15.00 cm, Para el análisis estructural se ha idealizado la losa como un sistema de losas continuas para ello se ha utilizado el programa Etabs V.16.0.3, a su vez las los volados fueron analizados en el Safe 2014.2.0. As min = 0.0018 bd = 0.0018(100)*(17.0 - 30) = 2.61 cm
ANÁLISIS LOSA MACIZA INCLINADA.
