INFORME ANALISIS SISMICO
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo AGOSTO 2015 MEMORIA DE
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- Jean Frank Ccasani
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Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL PROYECTO: LOCAL DE RECEPCIONES PARA NIÑOS SAN CARLOS - HUANCAYO
DEPARTAM ENTO: JUNÍN PROVINCIA:
HUANCAYO
DISTRITO:
HUANCAYO
PROPIETARIO:
Sra. Patricia Rosario Arauzo Gallardo
CONSULTOR:
Arq. Alvaro Moralez Días - CAP: 4953 Ing. Clayer Morales Díaz - CIP: N° 35444
AGOSTO - 2015 I
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
INDICE GENERAL I.
II.
INTRODUCCIÓN .........................................................................................................6 1.1.
ENTORNO URBANO .............................................................................................. 6
1.2.
ARQUITECTURA .................................................................................................... 6
1.3.
CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL DISEÑO .................................... 11
ESTRUCTURACIÓN ................................................................................................ 13 2.1.
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN: GENERALIDADES ................................ 13
2.1.1.
SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA .......................................................................... 13
2.1.2.
RESISTENCIA Y DUCTILIDAD ..................................................................... 13
2.1.3.
HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO...................................................... 14
2.1.4.
UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA .......................... 14
2.1.5.
RIGIDEZ LATERAL ....................................................................................... 14
2.1.6.
EXISTENCIA DE DIAFRAGMAS RÍGIDOS .................................................. 15
2.1.7.
INFLUENCIA DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES............................. 15
2.2.
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN: CASO PARTICULAR DEL EDIFICIO .... 15
2.2.1.
MUROS O PLACAS....................................................................................... 15
2.2.2.
COLUMNAS ................................................................................................... 16
2.2.3.
VIGAS ............................................................................................................ 16
2.2.4.
LOSAS ........................................................................................................... 16
2.2.5.
OTROS ELEMENTOS ................................................................................... 17
III. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES................ 19 3.1.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS ...................................... 19
3.2.
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS ............................................................... 20
3.3.
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS ...................................................... 46
3.4.
PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS..................................................... 51
3.5.
PREDIMENSIONAMIENTO DE TANQUE ELEVADO Y CISTERNA .................. 54
IV. METRADO DE CARGAS ......................................................................................... 56 4.1.
CARGAS UNITARIAS ........................................................................................... 56
4.2.
METRADO DE LOSAS ALIGERADAS................................................................. 57
V. ANÁLISIS SÍSMICO ................................................................................................. 58 5.1.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 58
5.2.
PARÁMETROS DEL ANÁLISIS SÍSMICO ........................................................... 58
II
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
5.2.1.
PARÁMETROS DE SITIO: ............................................................................ 58
5.2.2.
REQUISITOS GENERALES.......................................................................... 59
5.3.
ESTRUCTURACIÓN: Configuración – Diafragmas 1° Al 8° Nivel....................... 61
5.4.
DEFINICIÓN DE MATERIALES: .......................................................................... 62
5.4.1.
Concreto: f’c=210 kg/cm2:............................................................................. 62
5.4.1.
Acero de refuerzo: fy=4200 kg/cm2: ............................................................. 63
5.5.
ESTADOS DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGAS ............................... 63
5.5.1.
ESTADOS DE CARGAS: .............................................................................. 63
5.5.2.
COMBINACIONES DE CARGAS .................................................................. 64
5.5.3.
ASIGNACIÓN DE CARGAS: ......................................................................... 66
5.6.
ANÁLISIS SÍSMICO .............................................................................................. 70
5.6.1.
FACTORES PARA EL ANALISIS:................................................................. 70
5.6.1.
ANALISIS DINÁMICO .................................................................................... 71
5.7.
CALCULO DEL ANÁLISIS SÍSMICO ................................................................... 73
5.7.1.
PESO DE LA ESTRUCTURA........................................................................ 73
5.7.2.
PERIODO Y MASA DE PARTICIPACIÓN .................................................... 73
5.7.3.
PARAMETROS ASUMIDOS (NTE. E030-2014)........................................... 73
5.7.4.
CALCULO DE "C" PONDERADO ................................................................. 73
5.7.5. COMPARACION CORTANTE ESTATICA VS DINAMICA (NTE. E030-2014) Y FACTOR DE ESCALA .............................................................................................. 74 5.7.6.
CORRECCION POR FACTOR DE ESCALA ................................................ 74
5.7.7.
DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS ESTÁTICAS EN ALTURA .......................... 74
5.7.8.
VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL VOLTEO DE LA EDIFICACION ..... 75
5.7.9.
CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA ................ 76
5.7.10. JUNTA DE SEPARACIÓN SÍSMICA............................................................. 77 5.8.
DISEÑO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO................................ 78
5.8.1.
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO................. 78
5.8.2.
DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS DE C°A°............................................... 85
5.8.3.
DISEÑO DE CIMENTACIÓN DE C°A°.......................................................... 90
III
INDICE DE TABLAS TABLA 01: Factores de carga para diseño de concreto armado ........................ 12 TABLA 02: FACTORES PARA EL ANALISIS ........................................................ 70
INDICE DE IMÁGENES FIGURA 01 Elevación del edificio .............................................................................. 7 FIGURA 02 Planta del Primer Piso ............................................................................ 8 FIGURA 03 Planta del segundo piso (Mini departamentos) .................................. 9 FIGURA 04 Planta típica del tercer y cuarto piso (Departamento) ..................... 10 FIGURA 05: Distribución de placas y columnas en planta ................................... 18 FIGURA 06: Ubicación de vigas en planta .............................................................. 22 FIGURA 07: Ubicación de escaleras en planta ...................................................... 50 FIGURA 08: Modelo 3D con diafragmas ................................................................. 61 FIGURA 09: Definición de material de concreto f’c=210 kg/cm2 ........................ 62 FIGURA 10: Definición de acero Fy=4200kg/cm2 ................................................. 63 FIGURA 11: Definición de estados de carga .......................................................... 63 FIGURA 12: Combinaciones de carga .................................................................... 64 FIGURA 13: Definición de combinaciones de carga 01........................................ 64 FIGURA 14: Definición de combinaciones de carga 02........................................ 65 FIGURA 15: Definición de envolventes ................................................................... 65 FIGURA 16: Diafragma de primer nivel y asignación de Carga Viva ................. 66 FIGURA 17: Diafragma de primer nivel y asignación de Carga Muerta ............ 67 FIGURA 18: Diafragma de 2° a 8° nivel y asignación de Carga Viva ................ 68 FIGURA 19: Diafragma de 2° a 8° nivel y asignación de Carga Muerta ............ 69 FIGURA 20: Espectro de pseudoaceleraciones .................................................... 71 FIGURA 21: Deformada y control de desplazamientos edificación de 8 niveles ........................................................................................................................................ 76 FIGURA 22: Diseño de vigas y columnas de C°A° ............................................... 78 FIGURA 23: Área de acero longitudinal en vigas 1° y 2° Nivel .......................... 79 FIGURA 24: Área de acero longitudinal en vigas 3° y 4° Nivel ........................... 80 FIGURA 25: Área de acero longitudinal en vigas 5° y 6° Nivel ........................... 81 FIGURA 26: Área de acero longitudinal en vigas 7° y 8° Nivel ........................... 82 FIGURA 27: Asignación de losa aligerada.............................................................. 85 FIGURA 28: Área de acero en losa aligerada ........................................................ 86 FIGURA 29: Diagrama de momentos en losa aligerada ...................................... 87 FIGURA 30: Calculo de área de acero que requiere la losa aligerada (LOCAL DE RECEPCIONES) .................................................................................................. 88 FIGURA 31: Calculo de área de acero que requiere la losa aligerada (DEPARTAMENTOS) ................................................................................................. 89 FIGURA 32: Modelamiento de zapata combinada ................................................ 90 FIGURA 33: Verificación por punzonamiento de zapata combinada ................. 91
IV
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
FIGURA 34: Verificación de esfuerzos por carga muerta en zapara combinada ........................................................................................................................................ 92 FIGURA 35: Verificación de esfuerzos por carga viva en zapara combinada .. 93 FIGURA 36: Verificación de esfuerzos por carga viva, muerta y sismo combinados en zapara combinada .......................................................................... 94 FIGURA 37: Diagrama de momentos y esfuerzos Dirección X-X en zapata combinada .................................................................................................................... 95 FIGURA 38: Diagrama de momentos y esfuerzos Dirección Y-Y en zapata combinada .................................................................................................................... 96 FIGURA 39: Área de acero que requiere la zapata combinada X-X .................. 97 FIGURA 40: Área de acero que requiere la zapata combinada Y-Y .................. 98
V
I. 1.1.
INTRODUCCIÓN
ENTORNO URBANO El edificio se ubicará en la calle Jr. San Carlos 337, Distrito del Tambo, Provincia de Huancayo.
1.2.
ARQUITECTURA El edificio destinado para Local de recepciones y departamentos, tiene 8 pisos, destinado los dos primeros pisos para local de recepciones y los seis siguientes serán de uso exclusivo para departamentos. Cada salón de recepciones cuenta con dos servicios higiénicos (damas y varones) y una barra de atención. Cada piso contará con dos departamentos, donde cada departamento cuenta con: 3 dormitorios, dos baños, una cocina con lavandería, además de un sala comedor. En la azotea no se proyectan uso, excepto solo lavandería, tanque cisterna, además de un área común. El acceso desde el exterior se realiza por la cochera, y entrada por debajo de la escalera, así como la puerta principal que da a la avenida San Carlos. La edificación fue proyectada con un solo ascensor, cuenta con una escalera principal ubicada en la zona de esquina que conecta los diferentes niveles, y azotea. En la figura 01 se puede apreciar la elevación del edificio.
6
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AGOSTO 2015
SALON DE RECEPCION INFANTIL
ELEVACION PRINCIPAL ESC: 1/50
FIGURA 01 Elevación del edificio En la figura 02, 03, 04 muestra la vista en planta del primer piso, segundo piso (mini departamentos), tercer y cuarto piso (departamentos).
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Salón de Recepciones
Atención
Ingreso
S.H. Damas
V-01
Ascensor
P4
1.00x2.10
Ducto P2
0.90x2.10
P3
1.20x2.50
V-02
P3
1.20x2.50
P4
1.00x2.10
Hall
S.H. Varones
Vestíbulo
P1
1.20x2.20
INGRESO
PRIMERA PLANTA ESC: 1/50
FIGURA 02 Planta del Primer Piso
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AGOSTO 2015
Salón de Recepciones
Atención S.H. Damas
P4
1.00x2.10
V-03
Ascensor
Ducto P2
V-04
0.90x2.10
P4
1.00x2.10
Hall
Ingreso S.H. Varones
Vestíbulo
V-05
SEGUNDA PLANTA ESC: 1/50
FIGURA 03 Planta del segundo piso (Mini departamentos)
9
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AGOSTO 2015
Terraza
Terraza
V-17
V-16
Terraza Dormitorio V-15
Dormitorio
P5
Sala
P2
0.70x2.10
P2
0.90x2.10
0.90x2.10
S.H.
Hall P2
P5
0.90x2.10
0.70x2.10
S.H.
V-14
Ducto
Cocina
Comedor
P5
V-08
V-13
0.70x2.10
Lavandería
P4
Dormitorio
Ducto
1.00x2.10
V-12
S.H.
P5
0.70x2.10
V-08
Dormitorio
Ducto
V-11 P2
0.90x2.10
Ducto
V-10
V-09
Ducto V-09
Pasadizo
Dormitorio Dormitorio
P2
0.90x2.10
P2
0.90x2.10
V-08
Ascensor
Hall
Ducto
S.H.
P5
P4
0.70x2.10
1.00x2.10
Sala
Lavandería P5
0.70x2.10
Vestíbulo
Cocina Comedor
V-06
V-07
Terraza
TERCERA PLANTA ESC: 1/50
FIGURA 04 Planta típica del tercer y cuarto piso (Departamento)
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1.3.
AGOSTO 2015
CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL DISEÑO
Estudio del suelo: -
Grava arenosa
-
Capacidad admisible = 1.20 kg/cm2
-
Profundidad mínima de cimentación = 1.50m
Características y propiedades de los materiales: Concreto: -
Resistencia nominal a compresión
: f’c= 210 kg/cm2
-
Módulo de elasticidad
: Ec=200,000 kg/cm2 =
2’000,000 ton/m2 -
Módulo de Poisson
: u=0.15
Acero de Refuerzo: -
Corrugado, grado 60, esfuerzo de fluencia fy=4200 kg/cm2=4.2 ton/cm2
-
Módulo de elasticidad
: Es=2’000,000 kg/cm2
-
Deformación al inicio de la fluencia
: 0.0021
Normatividad: En todo el proceso de análisis y diseño se utilizarán las normas comprendidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.): -
Metrado de cargas
:
Norma E.020
-
Diseño sismorresistente
:
Norma E.030
-
Concreto Armado
:
Norma E.060
-
Suelos y cimentaciones
:
Norma E.050
Aspectos generales del diseño El diseño está hecho en base a las diferentes normas arriba mencionadas, así de acuerdo con la norma E.060 el diseño que se hará será un Diseño por Resistencia, el cual es en esencia un diseño por estados límites y más precisamente por estados límites últimos desarrollados por cualquier elemento, éste método es aplicable a cualquier solicitación de fuerza como flexión, cortante, torsión, etc.
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AGOSTO 2015
Para que una estructura pueda soportar en forma segura las diferentes solicitaciones, se debe asegurar que en cada una de las secciones de sus elementos se cumpla: Resistencia >= Efectos de Cargas Resistencia Suministrada o Proporcionada >= Resistencia Requerida Resistencia de Diseño >= Resistencia Requerida Para el diseño en concreto armado es necesario aplicar algunos factores de amplificación de cargas con el objetivo de reproducir una situación de carga extrema cuya probabilidad de ser excedida será baja, aquí se muestran los factores a tomar en cuenta: Factores de carga para diseño en C°A° - Norma Peruana 1.4 CM + 1.7 CV 0.9 CM +- CSX 0.9 CM +- CSY 1.25 (CM + CV) +- CSX 1.25 (CM + CV) +- CSY TABLA 01: Factores de carga para diseño de concreto armado Dónde:
CM: Carga Muerta CV: Carga Viva CSX: Carga proveniente del sismo paralela al eje X CSY: Carga proveniente del sismo paralela al eje Y
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II.
AGOSTO 2015
ESTRUCTURACIÓN
El proceso consiste en definir la ubicación y características de los diferentes elementos estructurales (losas, vigas, muros, columnas, de tal forma que se logre dotar a la estructura de buena rigidez, además resulte fácil y confiable reproducir el comportamiento real de la estructura. Mediante el predimensionamiento se brindará las dimensiones mínimas a las secciones de los elementos estructurales, para que tengan una buena respuesta ante solicitaciones por carga de gravedad y de sismo. 2.1.
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN: GENERALIDADES
2.1.1.
SIMPLICIDAD Y SIMETRÍA
Por este criterio tenemos que las estructuras más simples tendrán un mejor comportamiento frente a sismos, esto se debe a que al momento del diseño se puede predecir mejor el comportamiento de estructuras simples y, además, una estructura simple será mucho más fácil de idealizar que una estructura compleja que en muchos casos incluso se deben hacer simplificaciones en el modelo alejándonos de la realidad para su diseño. La simetría también es un tema importante, ya que mientras exista simetría en la estructura en ambas direcciones habrá una menor diferencia de posición entre el centro de masas y el centro de rigidez, lo que evitará que se produzcan fuerzas de torsión sobre el edificio, las cuales pueden incrementar los esfuerzos debidos al sismo hasta sobrepasar los esfuerzos resistentes, lo cual podría ser muy destructivo para el edificio.
2.1.2.
RESISTENCIA Y DUCTILIDAD
La estructura de cualquier edificación debe tener una adecuada resistencia a cargas eventuales de sismo y cargas permanentes propias, la resistencia a cargas de sismo debe proporcionarse en al menos las dos direcciones ortogonales, para garantizar la estabilidad de la estructura. Debido a que las cargas de sismo son eventuales y de corta duración, la resistencia de la estructura podrá ser menor que las solicitaciones
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AGOSTO 2015
máximas de sismo, pero compensada con una adecuada ductilidad de sus elementos. Esta ductilidad de los elementos les permitirá a algunos entrar en la etapa plástica de sus esfuerzos, creándose rótulas plásticas que ayudarán a disipar mejor la energía sísmica. Además, teniendo en cuenta que el concreto es un material de naturaleza frágil, se debe dar una adecuada ductilidad a los elementos, tratando que fallen primero dúctilmente, por ejemplo por flexión, y luego frágilmente, como por ejemplo por corte. 2.1.3.
HIPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO
La hiperestaticidad de las estructuras mejora la capacidad resistente de una edificación frente a fuerzas sísmicas, ya que permite la formación de varias rótulas plásticas, las cuales a medida que se produzcan ayudarán a disipar la energía producida por el sismo. El monolitismo de la estructura reside en el hecho que toda la estructura debe trabajar como si fuera un solo elemento por ser de un mismo material. 2.1.4.
UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA
La estructura debe mantener una continuidad tanto vertical como horizontal en toda la edificación, de manera que no se produzcan cambios bruscos de rigidez de los elementos para evitar concentraciones de esfuerzos.
2.1.5.
RIGIDEZ LATERAL
La rigidez lateral en una edificación ayuda a que ésta pueda resistir mayores fuerzas horizontales sin sufrir deformaciones importantes. Estas deformaciones son las que a menudo causan mayores daños a los elementos no estructurales generan mayor pánico en los usuarios de la Edificación. Dado esto, es necesario que una estructura posea elementos verticales como muros o placas, los cuales pueden ser combinados con pórticos formados por columnas y vigas, que le den mayor rigidez lateral a la estructura.
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2.1.6.
AGOSTO 2015
EXISTENCIA DE DIAFRAGMAS RÍGIDOS
Es necesario que las losas posean una gran rigidez axial en toda su extensión, para que su comportamiento sea realmente como el de un diafragma rígido, lo cual es una hipótesis que se toma como verdadera para el diseño y el análisis del edificio. Para tener en cuenta esto, es necesario que las losas no tengan muchos ductos o aberturas grandes que puedan provocar fallas en la losa durante el sismo, lo que pondría en riesgo su condición de diafragma rígido.
2.1.7.
INFLUENCIA DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Los elementos no estructurales deben ser tomados en cuenta durante la estructuración del edificio, ya que por ejemplo un tabique ubicado junto a una placa de concreto armado, aumentará la rigidez lateral en dicha placa y, por lo tanto, absorberá mayores esfuerzos que podrían sobrepasar los esfuerzos de diseño de la placa, lo cual podría originar su falla. 2.2.
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN: CASO PARTICULAR DEL
EDIFICIO La estructura resistente del edificio está constituido exclusivamente por elementos de concreto armado. Para nuestro caso la estructuración la hacemos considerando a cada elemento como se detalla a continuación:
2.2.1.
MUROS O PLACAS
Para estructurar nuestro edificio el primer paso a seguir es la identificación de la cantidad y el posicionamiento de los elementos verticales que se encuentran presentes en todos los pisos del edificio, ya que éstos serán el soporte del edificio siendo los encargados de transmitir las cargas hacia el suelo. Por lo tanto se han utilizado pórticos mixtos, considerando el uso simultáneo de muros de corte (placas) y columnas, estando estos elementos conectados por vigas peraltadas. Los muros de corte controlarán los desplazamientos laterales inducidos por sismo sobre la estructura.
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AGOSTO 2015
En la Figura 05 tenemos un plano del piso típico del edificio ya estructurado, podemos observar en color azul los muros que se repiten a lo largo de todos los pisos, los cuales serán los apoyos principales. En este caso solamente los muros serán los transmisores de una parte de la carga vertical ya que este edificio posee también columnas. 2.2.2.
COLUMNAS
Para la estructuración de las columnas se tuvo especial cuidado para que éstas no interfirieran con la arquitectura ni con la circulación de los vehículos en las zonas de estacionamientos. Para poder mejorar el comportamiento en la dirección Y, aumentó el peralte a las columnas en T, y se incluye columnas circulares de D=40cm para reducir los peraltes de vigas.
2.2.3.
VIGAS
Una vez definidos los elementos verticales, se procede a conectarlos mediante las vigas peraltadas La mayoría de las cuales sirven de unión entre muro - muro, como también unión columna – columna, haciendo las veces de amarre entre los elementos verticales, pero además existen otras vigas cuya importancia es mayor, ya que además de servir de amarre resisten cargas importantes provenientes de las losas y muros de tabiquería. El criterio utilizado para colocarlas fue el de evitar el impacto visual de los ocupantes; para ello, se las colocaron en lugares donde se pudiera disimular su presencia. Así podemos observar en la Figura 05 las vigas cuales por sus características y ubicación ayudarán a mejorar el comportamiento de la estructura frente a sismos u otra solicitación de carga lateral. 2.2.4.
LOSAS
Otro elemento estructural de gran importancia son las losas o techos del edificio, éstos, para nuestro edificio en estudio, son de un solo tipo: losa aligerada, las cuales fueron elegidas de acuerdo a algunos criterios que se irán comentando más adelante.
16
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AGOSTO 2015
Las losas sirven de amarre a toda la estructura y su funcionamiento nos asegura un comportamiento de diafragma rígido más uniforme para la estructura, al permitir que todos los elementos de un mismo nivel se desplacen en la misma dirección. En nuestro edificio se ha dispuesto el uso de losas aligeradas en una dirección, tratando en su mayoría que sean continuas de modo que la carga sobre éstas se reparta mejor y tenga un mejor comportamiento estructural. Podemos observar en la figura 05 la manera como se han dispuesto las losas aligeradas en una dirección (la flecha dibujada indica la dirección de armado).
2.2.5.
OTROS ELEMENTOS
También existen otros
elementos
cuya
estructuración cabe
ser
mencionada, como son el tanque elevado, el cuarto de máquinas, las escaleras y la cisterna. Para nuestro caso tanto el tanque elevado y el cuarto de máquinas se ubican en el techo del último piso, en ambos casos su estructura estará formada por los elementos verticales como son los muros y vigas de gran peralte, que en conjunto formarán las paredes de los mismos. Ambos poseerán una losa maciza de piso y techo. Para el caso del tanque elevado se debe tener en cuenta las cantidades de acero mínimo ya que al trabajar en contacto con el agua no deberá tener ninguna rajadura. Las escaleras son elementos cuya estructuración y diseño es de suma importancia por ser una vía de evacuación, sin embargo, éstas serán diseñadas sólo para cargas verticales, ya que su rigidez es muy pequeña comparada con la de las placas que la sostienen. Podemos agregar que la escalera trabaja como una losa maciza inclinada y su diseño se hará como tal.
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AGOSTO 2015
FIGURA 05: Distribución de placas y columnas en planta
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III.
AGOSTO 2015
PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
El predimensionamiento de elementos nos sirve como un punto de partida sobre el cual definiremos las dimensiones de los elementos estructurales, ya sean vigas, columnas, placas, losas, etc. 3.1.
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA 1° ECUACIÓN DE PREDIMENSIONAMIENTO El peralte de la losa aligerada podrán ser dimensionadas c onsiderando el siguiente c riterio:
𝐻
𝐿
𝐿𝑛 : Longitud del lado mayor (m) 𝐻 : Altura de la losa aligerada Longitud de lado mayor:
𝐿𝑛 =
5.61 m
Altura de la losa aligerada:
𝐻=
0.2244 m
(c on ladrillos de tec nopor)
.10
.30
.10
P or lo tanto Usaremos Losa Aligerada de :
.30
H
Variable
.05
2 ° TIP O DE LO SA ALIGERADA
.10
H=
25
cm
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3.2.
AGOSTO 2015
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS (ACI 3 1 8 - 0 5 )
1° ECUACIÓN DE PREDIMENSIONAMIENTO P eralte de la viga: " ℎ "
ℎ
𝐿 𝑊𝑢
𝐿𝑛 : Luz de la viga (m) 𝑊𝑢 : Carga de rotura (kg/cm2) Anc ho de la viga:
"b" b=
B 20
ó
ℎ
b=
2
B : Ancho tributario ℎ : Peralte de la viga
2 ° CALCULO DE P ESO DE LA EDIFICACIÓ N NUMERO DE P ISO S DE LA EDIFICACIÓ N: A. P ESO DE P RIMER P.P. Losa aligerada Acabado P-P- Vigas P.P.Columnas Tabiqueria Movil CM s/c (Vivienda) CV
4 Pisos incluido la azotea
P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) = 241 Kg/m2 (Aligerado de 25cm con ladrillos de tecnopor) = 100 Kg/m2 = 100 Kg/m2 = 70 Kg/m2 = 120 Kg/m2 = 6 3 1 Kg/m2 = 400 Kg/m2 = 4 0 0 Kg/m2
Carga de Servic io: Carga de Rotura:
1031 Kg/m2 1563.4 Kg/m2 Carga de Rotura:
= = =
1.031 Tn/m2 1.5634 Tn/m2 0.15634 Kg/cm2
ECUACIO N P ARA EL CALCULO DE P ERALTE DE VIGA h= L 10.12 b=
B 20
ó
b=
h 2
20
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AGOSTO 2015
B. P ESO DE RESTO DE P ISO S (DEP ARTAMENTO S) P.P. Losa aligerada = 241 Kg/m2 (Aligerado de 25cm con ladrillos de tecnopor) Acabado = 100 Kg/m2 P-P- Vigas = 100 Kg/m2 P.P.Columnas = 70 Kg/m2 Tabiqueria Movil = 120 Kg/m2 CM = 6 3 1 Kg/m2 s/c (Vivienda) = 200 Kg/m2 CV = 2 0 0 Kg/m2 Carga de Servic io: Carga de Rotura:
831 Kg/m2 1223.4 Kg/m2 Carga de Rotura:
= = =
0.831 Tn/m2 1.2234 Tn/m2 0.12234 Kg/cm2
ECUACIO N P ARA EL CALCULO DE P ERALTE DE VIGA h= L 11.44 b=
B 20
ó
b=
h 2
3° RECONOCIMIENTO DE VIGAS EN PLANTA (ver gráfico)
21
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AGOSTO 2015 .50 2.34 2.57
.25
.15
VP 106
2.650 3.0
1.45
VP 106
.15 3.70 3.53
VP 106
.60
.25
.60
4.39
4.00
VS 102
3.70
VS 101
2.54
VP 105 .25
.25
.90
5.11
4.00
VS 102
VS 101
4.00
.25
.25
VP 104
4.00
VS 102
2.08
VS 101
4.00
.25
.25
1.20
VP 103 .30
4.00
VS 102
VS 101
4.00
3.05
.25
.80
.25
VP 102
2.56
VS 102
Ascensor
.30
1.20
VS 101
5.18
VE 104
5.84
VS 103
5.66
2.64
23 22 21 20
.30
16 15
2.72
14
1.00
.25
1.08
17
Jardinera
1.80
18
VS 102
01
VP 1
19
Terraza
1.00 13
11 12
FIGURA 06: Ubicación de vigas en planta
22
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AGOSTO 2015
5° PREDIMENSIONADO DE VIGAS I. VIGAS P RINCIP ALES 1 .1 .- VIGA: VP -1 0 1 (Viga P rinc ipal perimétric a) Esta viga no resiste adicionalmente carga de muro de albañileria. - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 1 L=
7 .0 4
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 1 (Inic ial) B'=
3 .9 3
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) - Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 1 (Final) B=
3 .9 3
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 1 (Final) Por lo tanto: h = 7.04 = 0.695901 10.12
m
b =
3.93 20
=
0.20
m
b =
0.70 2
=
0.35
m
=
0.25
= =
0 .3 5 0 .7
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 1 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.736909
m m
0 .7 5 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 1 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 15.00625
m m
0 .2 1 5 .0 1
m m
VP-101 ( 0.30 x 0.75 )
(SALO N DE RECEP CIO NES)
23
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AGOSTO 2015
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -N0 1 (Final) B=
3 .9 3
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 1 (Final) Por lo tanto: h = 7.04 = 0.615598 11.44
m
b =
3.93 20
=
0.20
m
b =
0.62 2
=
0.31
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .6 5
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -N0 1 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.65
m m
0 .6 5 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -N0 1 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 10.29844
m m
0 .2 1 0 .3 0
m m
VP-N01 ( 0.30 x 0.65 )
(DEP ARTAMENTO S) (N :1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 1 (0 .3 0 x0 .7 5 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 1 , VP -3 0 1 , VP -4 0 1 , VP -5 0 1 , VP -6 0 1 , VP -7 0 1 , VP -8 0 1 (0 .3 0 x0 .6 5 ) (EJE A):
VP -1 0 1
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.30
.65
.75
.30
24
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AGOSTO 2015
1 .2 .- VIGA: VP -1 0 2 (Viga P rinc ipal ) Esta viga resiste adicionalmente un 45% de carga de muro de albañileria en soga (0.15cm) - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 2 L=
6 .7 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 2 (Inic ial) B'=
5 .0 4
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 2 (Final) B=
5 .0 4
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 2 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.662293 10.12
m
b =
5.04 20
=
0.25
m
b =
0.66 2
=
0.33
m
=
0.25
= =
0 .3 3 0 .6 6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 2 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N:
ℎ
Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
ℎ = =
0.30 0.681305
m m
0 .7 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 2 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 11.85921
m m
0 .2 1 1 .8 6
m m
VP-102 ( 0.30 x 0.70 )
(SALO N DE RECEP CIO NES)
25
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VP -N0 2 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
AGOSTO 2015 (Lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -N0 2 (Final) B=
5 .9 4
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 2 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.585867 11.44
m
b =
5.94 20
=
0.30
m
b =
0.59 2
=
0.29
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -N0 2 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.6
m m
0 .6 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -N0 2 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 8.1
m m
0 .2 8 .1 0
m m
VP-N02 ( 0.30 x 0.60)
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
26
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 2 (0 .3 0 x0 .7 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 2 , VP -3 0 2 , VP -4 0 2 , VP -5 0 2 , VP -6 0 2 , VP -7 0 2 , VP -8 0 2 (0 .3 0 x0 .6 0 ) (EJE B) TRANSFO RMANDO A VIGAS VP -1 0T: 2 (SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.70
.60
.30
1 .3 .- VIGA: VP -1 0 3 (Viga P rinc ipal ) Esta viga resiste adicionalmente un 45% de carga de muro de albañileria en soga (0.15cm) - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 3 L=
6 .7 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 3 (Inic ial) B'=
3 .7 6
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 3 (Final) B=
3 .7 6
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 3 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.662293 10.12
m
b =
3.76 20
=
0.19
m
b =
0.66 2
=
0.33
m
=
0.25
= =
0 .3 5 0 .6 6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 3 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.6948
m m
0 .7 0 .3 0
m m
27
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 3 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 12.57795
m m
0 .2 1 2 .5 8
m m
VP-103 ( 0.30 x 0.70 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VP -N0 3 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -N0 3 (Final) B=
4 .6 6
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 3 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.585867 11.44
m
b =
4.66 20
=
0.23
m
b =
0.59 2
=
0.29
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VN-1 0 3 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.6
m m
0 .9 0 .3 0
m m
28
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VN-1 0 3 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 8.1
m m
0 .2 8 .1 0
m m
VP-N03 ( 0.30 x 0.60)
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 3 (0 .3 0 X 0 .7 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 3 , VP -3 0 3 , VP -4 0 3 , VP -5 0 3 , VP -6 0 3 , VP -7 0 3 , VP -8 0 3 (0 .3 0 x 0 .6 0 ) (EJE C) TRANSFO RMANDO A VIGAS VP -1 0 3T: (SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.70
.60
.30
1 .4 .- VIGA: VP -1 0 4 (Viga P rinc ipal ) Esta viga resiste adicionalmente un 45% de carga de muro de albañileria en soga (0.15cm) - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 4 L=
6 .7 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 4 (Inic ial) B'=
4 .5 9
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 4 (Final) B=
4 .5 9
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 4 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.662293 10.12
m
b =
4.59 20
=
0.23
m
b =
0.66 2
=
0.33
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .6 7
bmin= usar:
b h
m m
Ó
29
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 4 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.67
m m
0 .7 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 4 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 11.27861
m m
0 .2 1 1 .2 8
m m
VP-104 ( 0.30 x 0.70 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VP -N0 4 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -N0 4 (Final) B=
5 .4 9
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 4 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.585867 11.44
m
b =
5.49 20
=
0.27
m
b =
0.59 2
=
0.29
m
=
0.25
= =
0 .2 9 0 .5 9
bmin= usar:
b h
Ó
m m
30
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -N0 4 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.58337
m m
0 .6 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VCH-N0 4 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 7.444989
m m
0 .2 7 .4 4
m m
VP-N04 ( 0.30 x 0.60)
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 4 (0 .3 0 X 0 .7 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 4 , VP -3 0 4 , VP -4 0 4 , VP -5 0 4 , VP -6 0 4 , VP -7 0 4 , VP -8 0 4 (0 .3 0 x 0 .6 0 ) (EJE D)
TRANSFO RMANDO A VP VIGAS -1 0 4T:
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.70
.60
.30
1 .5 .- VIGA: VP -1 0 5 (Viga P rinc ipal )
- Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 5 L=
6 .7 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 5 (Inic ial) B'=
5 .5 1
m
31
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
AGOSTO 2015
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 5 (Final) B=
5 .5 1
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 5 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.662293 10.12
m
b =
5.51 20
=
0.28
m
b =
0.66 2
=
0.33
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .6 7
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 5 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.67
m m
0 .7 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 5 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 11.27861
m m
0 .2 1 1 .2 8
m m
VP-105 ( 0.30 x 0.70 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VP -N0 5 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
32
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -N0 5 (Final) B=
6 .4 1
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 5 (Final) Por lo tanto: h = 6.70 = 0.585867 11.44
m
b =
6.41 20
=
0.32
m
b =
0.59 2
=
0.29
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .5 9
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -N0 5 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.59
m m
0 .6 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VCH-N0 5 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 7.701713
m m
0 .2 7 .7 0
m m
VP-N05 ( 0.30 x 0.60)
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 5 (0 .3 0 X 0 .7 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 5 , VP -3 0 5 , VP -4 0 5 , VP -5 0 5 , VP -6 0 5 , VP -7 0 5 , VP -8 0 5 (0 .3 0 x 0 .6 0 ) (EJE E)
TRANSFO RMANDO A VIGAS VP -1 0 5T:
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.60
.70
.30
33
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
1 .6 .- VIGA: VP -1 0 6 (Viga P rinc ipal ) - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VP -1 0 6 L=
3 .5 5
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VP -1 0 6 (Inic ial) B'=
2 .5 0
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VP -1 0 6 (Final) B=
2 .5 0
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -1 0 6 (Final) Por lo tanto: h = 3.55 = 0.350916 10.12
m
b =
2.50 20
=
0.13
m
b =
0.35 2
=
0.18
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .3 6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -1 0 6 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.338773
m m
0 .4 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VP -1 0 6 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 1.458
m m
0 .2 1 .4 6
m m
VP-106 ( 0.30 x 0.40 )
(SALO N DE RECEP CIO NES)
34
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) B=
2 .5 0
AGOSTO 2015 ( No lleva tabiquería en soga)
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VP -N0 6 (Final) Por lo tanto: h = 3.55 = 0.310422 11.44
m
b =
2.50 20
=
0.13
m
b =
0.31 2
=
0.16
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .3 2
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VP -N0 6 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.30 0.301132
m m
0 .4 0 .3 0
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VCH-N0 6 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 1.024
m m
0 .2 1 .0 2
m m
VP-N06 ( 0.30 x 0.40)
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VP -1 0 6 (0 .3 0 X 0 .4 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VP -2 0 6 , VP -3 0 6 , VP -4 0 6 , VP -5 0 6 , VP -6 0 6 , VP -7 0 6 , VP -8 0 6 (0 .3 0 x 0 .4 0 ) (EJE F)
TRANSFO RMANDO A: VP -1 0 6
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.30
.40
.40
.30
35
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
II. VIGAS SECUNDARIAS 2 .1 .- VIGA: VS-1 0 1 (Viga Sec undaria perimétric a) Esta viga resiste adicionalmente carga de muro perimetral de albañileria en cabeza (0.25cm)
- Luz libre mayor " Ln" de la viga: VS-1 0 1 L=
5 .2 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VS-1 0 1 (Inic ial) B'=
3 .6 4
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) (Salon de recepciones no lleva tabiquería) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VS-1 0 1 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 3.6 m Espesor del muro: 0.25 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 1 .6 2 ton/m P eso de la tabiquería= 1620 K g/m - Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 2 .4 5 0 8 3
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-1 0 1 (Final) B=
6 .0 9
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-1 0 1 (Final) Por lo tanto: h = 5.20 = 0.514018 10.12
m
b =
6.09 20
=
0.30
m
b =
0.51 2
=
0.26
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .5 2
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-1 0 1 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.552582
m m
0 .6 0 .2 5
m m
36
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-1 0 1 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 5.2728
m m
0 .2 5 .2 7
m m
VS-101 ( 0.25 x 0.60 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VS-N0 1 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-N0 1 (Final) B=
4 .5 4
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-N0 1 (Final) Por lo tanto: h = 5.20 = 0.454703 11.44
m
b =
4.54 20
=
0.23
m
b =
0.45 2
=
0.23
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .4 6
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-N0 1 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.46
m m
0 .5 0 .2 5
m m
37
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-N0 1 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 3.04175
m m
0 .2 3 .0 4
m m
VP-N05 ( 0.25 x 0.50)
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VS-1 0 1 (0 .2 5 x0 .6 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VS-2 0 1 , VS-3 0 1 , VS-4 0 1 , VS-5 0 1 , VS-6 0 1 , VS-7 0 1 , VS-8 0 1 (0 .2 5 x0 .5 0 ) (EJE 1 )
TRANSFO RMANDO A : (DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.50
.60
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
2 .2 .- VIGA: VS-1 0 2 (Viga Sec undaria perimétric a) Esta viga resiste adicionalmente carga de muro perimetral de albañileria en cabeza (0.25cm) - Luz libre mayor " Ln" de la viga: VS-1 0 2 L=
5 .1 5
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VS-1 0 2 (Inic ial) B'=
1 .5 0
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) (Salon de recepciones no lleva tabiquería) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VS-1 0 2 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 3.6 m Espesor del muro: 0.25 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 1 .6 2 ton/m P eso de la tabiquería= 1620 K g/m
38
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 2 .4 5 0 8 3
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-1 0 2 (Final) B=
3 .9 5
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-1 0 2 (Final) Por lo tanto: h = 5.15 = 0.509076 10.12
m
b =
3.95 20
=
0.20
m
b =
0.51 2
=
0.25
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .5 1
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-1 0 2 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.51
m m
0 .6 0 .2 5
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-1 0 2 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 4.145344
m m
0 .2 4 .1 5
m m
VS-102 ( 0.25 x 0.60 )
(SALO N DE RECEP CIO NES)
39
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Calc ulo del peso de la tabiquería sobre la viga VS-N0 2 Peso de la tabiqueria: Altura de muro: 2.2 m Espesor del muro: 0.15 m peso específico del muro de albañilería: 1.8 ton/m3 P eso de la tabiquería= 0 .5 9 4 ton/m P eso de la tabiquería= 594 K g/m
AGOSTO 2015 ( lleva tabiquería en soga)
- Calc ulo de dimensión adic ional tributaria debido al peso del muro de fac hada W=PPalig+Pacab+tabmov+S/C W=
661
K g/m2
Iadicional= P(kg/m) W(kg/cm2)
I ad ic io n al = 0 .8 9 8 6 4
m
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-N0 2 (Final) B=
2 .4 0
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-N0 2 (Final) Por lo tanto: h = 5.15 = 0.450331 11.44
m
b =
2.40 20
=
0.12
m
b =
0.45 2
=
0.23
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .4 5
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-N0 2 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.45
m m
0 .5 0 .2 5
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-N0 2 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 2.847656
m m
0 .2 2 .8 5
m m
VP-N02 ( 0.25 x 0.50)
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
40
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VS-1 0 2 (0 .2 5 x0 .6 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VS-2 0 2 , VS-3 0 2 , VS-4 0 2 , VS-5 0 2 , VS-6 0 2 , VS-7 0 2 , VS-8 0 2 (0 .2 5 x0 .5 0 ) (EJE 4 )
TRANSFO RMANDO : (DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.50
.60
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
2 .3 .- VIGA: VS-1 0 3 (Viga Sec undaria apoyada sobre viga)
- Luz libre mayor " Ln" de la viga: VS-1 0 3 L=
5 .8 7
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VS-1 0 3 (Inic ial) B'=
5 .1 0
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-1 0 2 (Final) B=
5 .1 0
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-1 0 3 (Final) Por lo tanto: h = 5.87 = 0.415829 14.12
m
b =
5.10 20
=
0.26
m
b =
0.42 2
=
0.21
m
=
0.25
= =
0 .3 0 0 .4 5
bmin= usar:
b h
Ó
m m
41
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-1 0 3 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.478196
m m
0 .5 0 .2 5
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-1 0 3 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 3.417188
m m
0 .2 3 .4 2
m m
VS-103 ( 0.25 x 0.50 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Anc ho Tributario " B" de la viga: VS-N0 3 (Final) B=
5 .1 0
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VS-N0 3 (Final) Por lo tanto: h = 5.87 = 0.380279 15.44
m
b =
5.10 20
=
0.26
m
b =
0.38 2
=
0.19
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .4 5
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VS-N0 3 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.45
m m
0 .5 0 .2 5
m m
42
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VS-N0 3 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 2.847656
m m
0 .2 2 .8 5
m m
VP-N03 ( 0.25 x 0.50)
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VS-1 0 3 (0 .2 5 x0 .5 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VS-2 0 3 , VS-3 0 3 , VS-4 0 3 , VS-5 0 3 , VS-6 0 3 , VS-7 0 3 , VS-8 0 3 (0 .2 5 x0 .5 0 ) (EJE 2 )
TRANSFO RMANDO :
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
.50
.50
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
2 .4 .- VIGA: VE-1 0 4 (Viga De apoyo de esc aleras apoyada sobre vigas)
- Luz libre mayor " Ln" de la viga: VE-1 0 4 L=
2 .7 0
m
- Anc ho Tributario " B'" de la viga: VE-1 0 4 (Inic ial) B'=
2 .8 5
m
A. VIGA P RIMER P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES)
(Salon de recepciones no lleva tabiquería)
- Anc ho Tributario " B" de la viga: VE-1 0 4 (Final) B=
2 .8 5
m
43
Memoria de cálculo estructural PROYECTO: Local de Recepciones para niños San Carlos – Huancayo
AGOSTO 2015
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VE-1 0 4 (Final) Por lo tanto: h = 2.70 = 0.191267 14.12
m
b =
2.85 20
=
0.14
m
b =
0.19 2
=
0.10
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .3
bmin= usar:
b h
Ó
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VE-1 0 4 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.3
m m
0 .3 0 .2 5
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VE-1 0 4 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
= =
0.20 0.84375
m m
0 .2 0 .8 4
m m
VE-104 ( 0.25 x 0.30 )
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
B. VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) - Anc ho Tributario " B" de la viga: VE-N0 4 (Final) B=
2 .8 5
(SALO N DE RECEP CIO NES)
( lleva tabiquería en soga)
m
- Calc ulo de dimensiones de la viga: VE-N0 4 (Final) Por lo tanto: h = 2.70 = 0.174915 15.44
m
b =
2.85 20
=
0.14
m
b =
0.17 2
=
0.09
m
=
0.25
= =
0 .2 5 0 .3
bmin= usar:
b h
Ó
m m
44
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AGOSTO 2015
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga EN VIGA P ERALTADA: VE-N0 4 (Final) *Usar estas dimensiones si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Base asumida Altura calculada:
b h
Altura = Base =
h= b=
= =
0.25 0.3
m m
0 .3 0 .2 5
m m
- Calc ulo de Sec c ión transformada de la viga en VIGA CHATA: VE-N0 4 (Final) * usar la viga chata si es necesario ECUACIO N: ℎ ℎ Altura (losa aligerada) Base calculada:
h= b=
Altura = Base =
h= b=
P or lo tanto Usaremos Vigas de :
= =
0.20 0.84375
m m
0 .2 0 .8 4
m m
VE-N04 ( 0.25 x 0.30)
(DEP ARTAMENTO S) (N :2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )
RESUMEN DE VIGAS: Vigas 1 ° P ISO (SALO N DE RECEP CIO NES) VE-1 0 4 (0 .2 5 x0 .3 0 ) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO (DEP ARTAMENTO S) VE-2 0 4 , VE-3 0 4 , VE-4 0 4 , VE-5 0 4 , VE-6 0 4 , VE-7 0 4 , VE-8 0 4 (0 .2 5 x0 .3 0 ) (EJE 2 )
TRANSFO RMANDO :
(SALO N DE RECEP CIO NES) Vigas 1 ° P ISO
(DEP ARTAMENTO S) VIGA 2 °, 3 °, 4 °, 5 °, 6 °, 7 ° y 8 ° P ISO
.25
.30
.30
.25
45
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3.3.
AGOSTO 2015
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS (Seg ú n co n sid era cio n es p a ra zo n a s d e a lto riesg o sísmico )
1° ECUACIÓN DE PREDIMENSIONAMIENTO 𝐷
𝛼 𝑃𝐺 𝑛𝑓𝑐 𝐷 𝑃𝐺 𝑓′𝑐 𝛼,𝑛
: : : :
Seccion de la columna cargas de Servicio Resistencia del concreto factores
2° CALCULO DE PESO DE LA EDIFICACIÓN NUMERO DE P ISO S DE LA EDIFICACIÓ N:
8 Pisos incluido la azotea
P ESO : P RIMER P ISO (LO CAL DE RECEP CIO NES) P.P. Losa aligerada = 241 Kg/m2 Acabado = 100 Kg/m2 P.P. Vigas = 100 Kg/m2 P.P.Columnas = 70 Kg/m2 Tabiqueria Movil = 100 Kg/m2 Cielorraso 5 Kg/m2 s/c (Vivienda) = 400 Kg/m2 W1 = 1 0 1 6 K g/m2 =
(Aligerado de 20cm con ladrillos de tecnopor)
(Lug ar es d e A samb lea- Salo nes d e b aile) N T E E.0 2 0
1 .0 1 6
Tn/m2
P ESO : SEGUNDO , TERCER, CUARTO , Q UINTO , SEX TO , SEP TIMO (DEP ARTAMENTO S) P.P. Losa aligerada = 241 Kg/m2 (Aligerado de 20cm con ladrillos de tecnopor) Acabado = 100 Kg/m2 P.P. Vigas = 100 Kg/m2 P.P.Columnas = 70 Kg/m2 Tabiqueria Movil = 150 Kg/m2 Cielorraso 5 Kg/m2 s/c (Vivienda) = 200 Kg/m2 (Vivienda) NTE E.0 2 0 W2 = 8 6 6 K g/m2 = 0 .8 6 6 Tn/m2 P ESO : O CTAVO P ISO (AZO TEA) P.P. Losa aligerada = Acabado = P.P. Vigas = P.P.Columnas = Cielorraso s/c (Azotea) = W3 =
241 0 100 70 5 100 516
Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 K g/m2 =
(Aligerado de 20cm con ladrillos de arcilla) (Azotea no requiere)
0 .5 1 6
Tn/m2
46
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AGOSTO 2015
3° TIPOS DE COLUMNAS (CENTRALES, PERIMETRALES Y ESQUINADAS) C1 C2 C3 C4
= = = =
Columna principal central Columna extrema de un portico principal interior Columna extrema de un portico secundario interior Columna extrema o de esquina
VALO RES P ARA EL P REDIMENSIO NAMIENTO DE CO LUMNAS: TIPO C 1
Para los 4 ultimos pisos superiores
C o lu m n a in t er io r N>4pisos
TIPO C 1
Para los primeros Pisos
C o lu m n a in t er io r N
C 1.587301587 2.5
V estática 134.66561 212.09833
EJE: FACTOR CALCULADO MANUALMENTE= FACTOR CALCULADO CON ETABS=
X 1.16 1.13
FACTOR ELEGIDO=
1.16
Factor=
0.8
Vdinámica 93.0826 133.5045
REGULAR
90% Vesta. fac tor %PESO 107.732486 1 .1 6 169.678665 1 .2 7
5.44 8.57
Y 1.27 1.24 1.27
ESCALAR CO RTANTE Factor de Escala - X (ETABS) CORREGIDO: FEx= 0.486598 (Cambiar el anterior FEx para el analisis dinámico) FEx=ZUSg/Rx FEy= 0.534347 (Cambiar el anterior FEy para el analisis dinámico) O JO : Realizar el procedimiento luego de verificar desplazamientos (No afectar a los desplazamientos)
5.7.7.
DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS ESTÁTICAS EN ALTURA
k = 0.75+0.5T ≤ 2
Nivel Piso 8° Piso 7° Piso 6° Piso 5° Piso 4° Piso 3° Piso 2° Piso 1° Piso 0°
P eso 205.70746 240.459385 240.459385 240.459385 240.459385 240.459385 252.043425 273.918254 45.6183639
1.22
he m 3 4 3 3 3 3 4 4.38 0
hi m 27.38 24.38 20.38 17.38 14.38 11.38 8.38 4.38 0
hi^k m 57.182 49.619 39.857 32.807 26.023 19.549 13.448 6.084 0.000
P j(hi)^k m 11762.8464 11931.3732 9583.93459 7888.648 6257.51601 4700.84192 3389.54329 1666.56814 0 5 7 1 8 1 .2 7
αi 0.205711522 0.20865876 0.167606182 0.137958597 0.109432964 0.082209468 0.059277158 0.029145349 0
Fi (Eje X ) Fi (Eje Y) tonf tonf 27.70226699 43.631071 28.09915861 44.256175 22.57078821 35.548991 18.57827822 29.260788 14.73685649 23.210549 11.07078792 17.436491 7.982594528 12.572586 3.924876165 6.18168 0 0
74
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Y(m)=
AGOSTO 2015
Piso 8° Piso 7° Piso 6° Piso 5° Piso 4° Piso 3° Piso 2° Piso 1°
25.6
X(m)=
10.60
10.60
MO MENTO TO TAL:
28
28
25.2
25.2
22.4
22.4
19.6
19.6
Altura (m)
Altura (m)
Fixhi (EJE Y) 1194.618711 1078.965542 724.4884454 508.5524989 333.7676941 198.4272674 105.3582739 27.07575823
2 6 4 8 .4 1 5 4 4 1 7 1 .2 5 4 1 9 ton-m
FUERZA EN ALTURA EJE "Y"
FUERZA EN ALTURA EJE X
16.8 14
11.2
16.8 14
11.2
8.4
8.4
5.6
5.6
2.8
2.8
0
0 0
5
10
15
20
25
0
30
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Fuerza Horizontal X - Y
Fuerza Horizontal X - Y
5.7.8.
Fixhi (EJE X ) 758.4880702 685.057487 459.9926637 322.8904755 211.9159963 125.9855666 66.89414215 17.1909576
VERIFICACION DE ESTABILIDAD
AL VOLTEO DE
LA
EDIFICACION Determinando volteo en el sentido X -X
Masa ETABS= 201.7925 tonf-s²/m Peso: 100%D+25%L= 1979.5844 ton PESO DE LA ESTRUCTURA (W)= 1979.5844 Distancia al centro de Gravedad (d)= 5.3 Momento de Volcante= 2648.42 Fac tor de Seguridad al Volteo=
3 .9 6
ton m ton-m > 1 ,5 ; ES ESTABLE AL VO LTEO
Determinando volteo en el sentido Y-Y
Masa ETABS= 201.7925 tonf-s²/m Peso: 100%D+25%L= 1979.5844 ton PESO DE LA ESTRUCTURA (W)= 1979.5844 Distancia al centro de Gravedad (d)= 12.8 Momento de Volcante= 4171.25 Fac tor de Seguridad al Volteo=
6 .0 7
ton m ton-m > 1 ,5 ; ES ESTABLE AL VO LTEO
75
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5.7.9.
AGOSTO 2015
CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA
FIGURA 21: Deformada y control de desplazamientos edificación de 8 niveles
76
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AGOSTO 2015
A. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS X-X: Nivel Piso 8° Piso 7° Piso 6° Piso 5° Piso 4° Piso 3° Piso 2° Piso 1°
UX
UY
Z
ALTURA
cm 9 .5 9 7 3 4 5 8 .5 3 2 7 2 4 7 .4 2 2 3 1 5 6 .2 1 3 1 6 3 4 .9 3 0 1 0 6 3 .6 1 7 1 4 1 2 .3 2 7 5 7 4 0 .7 9 1 1 0 2
cm 2.115041 1.860065 1.639767 1.389982 1.115185 0.824865 0.52825 0.176713
m 26.38 23.38 20.38 17.38 14.38 11.38 8.38 4.38
(c m) 300 300 300 300 300 300 400 438
DESP LAZAMIENTO NO RMA DISTO RSIO N REAL E0 3 0 -2 0 1 4 (c m) 1.064621 0.004 0.007 1.110409 0.004 0.007 1.209152 0.004 0.007 1.283057 0.004 0.007 1.312965 0.004 0.007 1.289567 0.004 0.007 1.536472 0.004 0.007 0.791102 0.002 0.007
VERIFICACIO N CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE
B. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS X-X: Nivel Piso 8° Piso 7° Piso 6° Piso 5° Piso 4° Piso 3° Piso 2° Piso 1°
UX
UY
Z
ALTURA
cm 1.907636 1.781973 1.595874 1.378413 1.133492 0.868586 0.594209 0.231049
cm 5 .8 7 5 1 9 5 5 .3 0 6 8 6 4 4 .6 5 7 0 7 8 3 .9 2 3 9 6 1 3 .1 2 1 6 4 4 2 .2 8 0 7 1 8 1 .4 4 7 6 7 8 0 .4 8 8 3 8 8
m 26.38 23.38 20.38 17.38 14.38 11.38 8.38 4.38
(c m) 300 300 300 300 300 300 400 438
DESP LAZAMIENTO NO RMA DISTO RSIO N REAL E0 3 0 -2 0 1 4 (c m) 0.568331 0.002 0.007 0.649786 0.002 0.007 0.733117 0.002 0.007 0.802317 0.003 0.007 0.840926 0.003 0.007 0.83304 0.003 0.007 0.95929 0.002 0.007 0.488388 0.001 0.007
VERIFICACIO N CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE
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 tabla anterior para cada dirección de análisis. 5.7.10. JUNTA DE SEPARACIÓN SÍSMICA Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas, la distancia minima para evitar el conacto durate un movimiento sismico S>3cm
h=
S=3+0.004(h-500)
S=
2638 11.552
cm cm
El edificio se retirara de los limites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables no menor a : 2/3 del desplaz. Máx. *Según el Item 5.3 de la norma E030-2014 Desplazamiento maximo
eje "X"
9.60
cm
Separacion minima Lado X
6.40
cm
Desplazamiento maximo
eje "Y"
5.88
cm
Separacion minima Lado Y
3.92
cm
Se c onsiderará una junta sísmic a de:
7cm
para c ada lado
Equivalente a 3 P ULGADAS
77
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5.8.
AGOSTO 2015
DISEÑO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO 5.8.1.
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO
Diseño de refuerzo longitudinal en los miembros (frame) de C°A° (Se indican áreas “As” en cm2).
FIGURA 22: Diseño de vigas y columnas de C°A°
78
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AGOSTO 2015
A. AREA DE ACERO LONGITUDINAL “As” EN VIGAS 1° Y 2° NIVEL
FIGURA 23: Área de acero longitudinal en vigas 1° y 2° Nivel
79
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AGOSTO 2015
B. AREA DE ACERO LONGITUDINAL “As” EN VIGAS 3° Y 4° NIVEL
FIGURA 24: Área de acero longitudinal en vigas 3° y 4° Nivel
80
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AGOSTO 2015
C. AREA DE ACERO LONGITUDINAL “As” EN VIGAS 5° Y 6° NIVEL
FIGURA 25: Área de acero longitudinal en vigas 5° y 6° Nivel
81
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AGOSTO 2015
D. AREA DE ACERO LONGITUDINAL “As” EN VIGAS 7° Y 8° NIVEL
FIGURA 26: Área de acero longitudinal en vigas 7° y 8° Nivel
82
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AGOSTO 2015
E. MODELO DE DISEÑO DE VIGA VP-706 (0.30mx0.40m)
ETABS 2015 Concrete Frame Design ACI 318-14 Beam Section Design
Beam Elem ent Details (Sum m ary) Level
Elem ent
Section ID
Com bo ID
Station Loc
Length (m )
LLRF
Type
Story7
B23
VIGA 30x40 VP106-1
ENVOLVENTE
2.64823
3.14872
1
Sway Special
Section Properties b (m )
h (m )
bf (m )
ds (m )
dct (m )
dcb (m )
0.3
0.4
0.3
0
0.06
0.06
Material Properties Ec (kgf/m ²)
f' c (kgf/m ²)
Lt.Wt Factor (Unitless)
fy (kgf/m ²)
f ys (kgf/m ²)
2173706573
2100000
1
41999999.15
41999999.15
Design Code Param eters ΦT
ΦCTied
ΦCSpiral
ΦVns
ΦVs
ΦVj oint
0.9
0.65
0.75
0.75
0.6
0.85
Design Mom ent and Flexural Reinforcem ent for Mom ent, M u3 Design -Mom ent kgf-m Top
(+2 Axis)
Design +Mom ent kgf-m
-Mom ent Rebar m²
-5585.8
Bottom (-2 Axis)
4010.78
+Mom ent Rebar m²
Minim um Rebar m²
Required Rebar m²
0.000459
0
0.000341
0.000459
0
0.000324
0.000341
0.000341
Shear Force and Reinforcem ent for Shear, V u2 Shear V u2 kgf
Shear ΦV c kgf
Shear ΦV s kgf
Shear V p kgf
Rebar Av /S m ²/m
6051
0
6051
17.38
0.00071
Torsion Force and Torsion Reinforcem ent for Torsion, T u Φ*Tu kgf-m
Tth kgf-m
Tcr kgf-m
Area Ao m²
Perim eter, p h m
Rebar At /s m ²/m
Rebar Al m²
71.87
296.42
1185.67
0.0558
1.0444
0
0
83
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AGOSTO 2015
F. MODELO DE DISEÑO DE COLUMNA 04 (D=0.40m)
ETABS 2015 Concrete Frame Design ACI 318-14 Column Section Design
Colum n Elem ent Details (Sum m ary) Level
Elem ent
Section ID
Com bo ID
Station Loc
Length (m )
LLRF
Type
Story1
C324
COL CIRCULAR D=40cm
ENVOLVENTE
3.68
4.38
0.477
Sway Special
Section Properties d (m )
h0 (m )
dc (m )
Cover (Torsion) (m )
0.4
0.34
0.06
0.0273
Material Properties Ec (kgf/m ²)
f' c (kgf/m ²)
Lt.Wt Factor (Unitless)
fy (kgf/m ²)
f ys (kgf/m ²)
2173706573
2100000
1
41999999.15
41999999.15
Design Code Param eters ΦT
ΦCTied
ΦCSpiral
ΦVns
ΦVs
ΦVj oint
0.9
0.65
0.75
0.75
0.6
0.85
Axial Force and Biaxial Mom ent Design For Pu , M u2 , M u3 Design Pu kgf
Design M u2 kgf-m
Design M u3 kgf-m
Minim um M 2 kgf-m
Minim um M 3 kgf-m
Rebar Area m²
Rebar % %
138888.09
-4929.76
-6318
3783.31
3.68
0.002822
2.25
Axial Force and Biaxial Mom ent Factors Cm Factor Unitless
δns Factor Unitless
δs Factor Unitless
K Factor Unitless
Effective Length m
Major Bend(M3)
1
1.303028
1
1
3.68
Minor Bend(M2)
1
1.303028
1
1
3.68
Shear Design for V u2 , V u3 Shear V u kgf
Shear ΦV c kgf
Shear ΦV s kgf
Shear ΦV p kgf
Rebar Av /s m ²/m
Major, V u2
8896.3
9160.96
3374.73
8896.3
0.00033
Minor, V u3
135.17
10348.64
0
0
0
84
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5.8.2.
AGOSTO 2015
DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS DE C°A°
A. AREA DE ACERO LONGITUDINAL “As” EN LOSA ALIGERADA (1° NIVEL - LOCAL DE RECEPCIONES)
FIGURA 27: Asignación de losa aligerada
85
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AGOSTO 2015
FIGURA 28: Área de acero en losa aligerada
86
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AGOSTO 2015
B. DIAGRAMA DE MOMENTOS DE LOSA ALIGERADA H=25cm
FIGURA 29: Diagrama de momentos en losa aligerada
87
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AGOSTO 2015
C. DISEÑO Y CALCULO DE AREA DE ACERO CON CARGAS GRAVITACIONALES (NORMA E.020) – 1° PLANTA LOCAL DE RECEPCIONES
FIGURA 30: Calculo de área de acero que requiere la losa aligerada (LOCAL DE RECEPCIONES)
88
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AGOSTO 2015
D. DISEÑO Y CALCULO DE AREA DE ACERO CON CARGAS GRAVITACIONALES (NORMA E.020) – 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7° y 8° PLANTA DESTINADA A DEPARTAMENTOS
FIGURA 31: Calculo de área de acero que requiere la losa aligerada (DEPARTAMENTOS)
89
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5.8.3.
AGOSTO 2015
DISEÑO DE CIMENTACIÓN DE C°A°
A. PARAMETROS DE DIMENSIONAMIENTO DE CIMENTACION: TERRENO: Capacidad portante: 1.20 kg/m2 Densidad del terreno: 2.35 kg/cm3 CARGA MUERTA: 400 kg/m2 Se pre dimensionan las zapatas aisladas, donde los resultados son demasiados debido a la carga de una edificación de 8 pisos, por lo que se procede a combinar las zapatas, mostrando la siguiente configuración.
FIGURA 32: Modelamiento de zapata combinada
90
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AGOSTO 2015
B. VERIFICACIÓN POR PUNSONAMIENTO(