Memoria de Calculo estructural
Ejemplo de memoria de calculo estructural para el diseño de Edificios de Concreto armadoDescripción completa
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MEMORIA DE CÁLCULO - “PABELLON CHUÑUNAPAMPA”
MEMORIA DE CÁLCULO “PABELLON CHUÑUNAPAMPA”
Huancavelica - Perú 2012
MEMORIA DE CÁLCULO - “PABELLON CHUÑUNAPAMPA”
1. PARÁMETROS SISMORRESISTENTES El tipo de análisis realizado a la estructura es el de análisis dinámico de superposición modal espectral. 1.1. CATEGORÍA DE LA EDIFICACIÓN: Categoría “A” por tratarse de un “CENTRO EDUCATIVO”. 1.2. MASA DE LA EDIFICACIÓN PARA EL DISEÑO SÍSMICO: P = PCM + α% PCV α = 50% Para edificaciones de las categorías A y B α = 25% Para edificaciones de la categoría C α = 80% Para Depósitos de Almacenaje α = 25% Para estructuras como TANQUES, SILOS y SIMILARES. Para el presente proyecto viene a ser: P = PCM + 50% PCV 1.3. FACTOR DE ZONA (Z): El territorio nacional se encuentra dividido en tres zonas, esta zonificación se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en información geotectónica. ZONA 3 2 1
FACTOR Z(g) 0.4 0.3 0.15
El presente proyecto se encuentra ubicado en: Departamento Provincia Distrito Localidad
: HUANCAVELICA : HUANCAVELICA : HUANCAVELICA : HUANCAVELICA
Donde los factores a tomar son: ZONA 2
FACTOR Z(g) 0.3
MEMORIA DE CÁLCULO - “PABELLON CHUÑUNAPAMPA”
1.4. FACTOR DE USO (U): Por el tipo de edificación el factor de uso es:
U=1.3
1.5. FACTOR DE SUELO (S): TIPO S1 S2 S3 S4
DESCRIPCIÓN Roca o suelo muy rígidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Condiciones excepcionales
Tp (seg.) 0.4 0.6 0.9 (*)
S 1.0 1.2 1.4 (*)
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S3
Por el tipo de suelo que se cuenta los parámetros a tomar son (suelo intermedio): TIPO DESCRIPCIÓN S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor
Tp (seg.) 0.9
S 1.4
1.6. COEFICIENTE DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (C): De acuerdo a las características de sitio se define el factor de amplificación sísmica (C) por la siguiente expresión:
T C = 2.5. * P T
C ≤ 2.5
Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo. Puesto que aquí realizaremos únicamente un análisis dinámico este valor estará sujeto a la variación del tiempo. 1.7. COEFICIENTE DE REDUCCIÓN POR DUCTILIDAD (R) SISTEMA ESTRUCTURAL Acero Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos Otras estructuras de acero Arriostres Excéntricos Arriostres en cruz Concreto Armado
coeficiente de reducción R para estructuras regulares 9.5 6.5 6.0
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Pórticos Dual De muro estructurales Muros de ductibilidad limitada Albañilería Armada o confinada Madera (Por esfuerzos admisibles)
8 7 6 4 3 7
Para el presente proyecto el factor de reducción R que se tomara es 7, por tratarse de un sistema de pórticos de concreto armado y muros portantes los que resisten los efectos del sismo. Dirección X: SISTEMA ESTRUCTURAL Dual
coeficiente de reducción R para estructuras regulares 7
Dirección Y: SISTEMA ESTRUCTURAL Albañilería Armada o confinada
coeficiente de reducción R para estructuras regulares 3
1.8. DESPLAZAMIENTOS: El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado con el análisis estructural realizado con el ETABS, esta no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica:
Límites para desplazamiento Lateral de Entrepiso Material Predominante (δi/Hi) Concreto Armado 0.007 Acero (*) 0.010 Albañilería 0.005 Madera 0.010 (*) Estos límites no son aplicables a naves industriales.
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2. ESTRUCTURACIÓN DEL PROYECTO EXTRUIDO: Aulas:
Elementos tipo frame en aulas:
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3. METRADO DE CARGAS: 3.1.- DE LOS MATERIALES Y CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES: 3.1.1.- Análisis estructural: Para el análisis estructural se usara las consideraciones del RNE (Reglamento Nacional de edificaciones). E-010; para el diseño de las maderas E-020; para las consideraciones de cargas E-030; Para el diseño sísmico de la edificación E-060; Para el diseño de concreto armado y con referencia a código ACI 318 usado en el programa ETABS. 3.1.2.Del concreto : Para vigas, aligerados y f'c = 210 kg/cm2 columnas 2100000 kg/m2 para f'c = 175 kg/cm2 cimentaciones Peso del concreto: 2400 kg/m3 2.3.- Del acero: Esfuerzo de fy = 4200 kg/cm2 fluencia del acero Peso del acero: 7681 kg/m3 3.1.3.-Mamposteria de ladrillos KK: Características de la mampostería(solida): f'm = E= 500*f'm Ypeso = Ymasa =
45
kg/cm2
450
T/m2
22500
kg/cm2
225000
T/m2
1900 193.6799 185
kg/m3 s^2*Tn/m 3
1.9
Tn/m3 s^2*Tn/ m3
0.194
3.14.Características del terreno: Según las características del terreno se trata de arenas arcillas mezcladas en capas. Capacidad portante del terreno: Angulo de rozamiento interno:
σt = Ѳ=
1.2 kg/cm2 27.24 °C
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Cohesión: 0 c= * Según las características del terreno se trata de arenas limosas, arenas bien graduadas , que no presentan plasticidad y su clasificación SUCS es "SW-SM". 3.2.- CARGAS QUE SOPORTAN LOSAS ARMADAS EN UNA DIRECCIÓN 3.2.1.- CARGAS EN EL TECHO: Ladrillo Tipo:
Carga muerta(losa 17cm): Peso del aligerado: 258 Peso de Acabados: 100 Peso de tabiquería : 0 Wd = 358 Carga viva: Sobrecarg a: WL1 =
Vol Concr. (kg/m 3): kg/m2
0.086
H12 Nro. Peso Ladrill Concr. os (kg/m2) (nro/m : 2): 206.4
7.5
12X30X 30 Peso Ladrill os Peso (kg/m2 Aligerado(kg ): /m2): 51
257.4
kg/m2 kg/m2 kg/m2
100
Techo
Para la carga de agua sobre las vigas canal:
Tipo: Agua:
Largo (m): 0
Ancho (m): 0.35
Densid ad Carga (kg/m (kg/m2) 3): : 1000 350
4. ANÁLISIS: 4.1. GRAFICOS DE LAS CARGAS EN EL MODELO SOBRE LA CARGA VIVA Y LA MUERTA CONSIDERADA SOBRE LAS LOSAS ALIGERADAS: Estas cargas están dadas en m2 y fueron aplicados directamente sobre una cobertura y entrepiso que a su vez transmitirá los esfuerzos a los demás elementos estructurales, para finalmente llegar todas las cargas sobre el cimiento.
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*Carga muerta considerada (Kg/m2) - Aulas:
*Carga viva considerada (kg/m2) - Aulas:
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ESPECTRO DE RESPUESTA EN LA DIRECCIÓN X-X: ESPECTRO DE SISMO SEGÚN NORMA E-030
Zona Sísmica
A 2
Tipo de Suelo
S3
Categoria Edificio
S =
ZUCS
R a usar T=P
C = 2. 5 x
;
T factor a escalar
1.5 0.30
R
7.0
0.90 1.40
Concreto Armado, Dual
Coeficicente de red.
a EstructReg(1),Irreg(2) R
U Z Tp (s) S
xg
C ≤ 2.5
( Aceleració n Espectral) 1
7.000 1.000
(C = Factor de Amplificación Sísmica)
T (s)
C
ZUCS/R
0.00
2.50
0.2250
0.02
2.50
0.2250
0.04
2.50
0.2250
0.06
2.50
0.2250
0.08
2.50
0.2250
0.10
2.50
0.2250
0.12
2.50
0.2250
0.14
2.50
0.2250
MEMORIA DE CÁLCULO - “PABELLON CHUÑUNAPAMPA”
0.16
2.50
0.2250
0.18
2.50
0.2250
0.20
2.50
0.2250
0.25
2.50
0.2250
0.30
2.50
0.2250
0.40
2.50
0.2250
0.50
2.50
0.2250
0.60
2.50
0.2250
0.70
2.50
0.2250
0.80
2.50
0.2250
0.90
2.50
0.2250
1.00
2.25
0.2025
1.05
2.14
0.1929
1.10
2.05
0.1841
2.00
1.13
0.1013
2.50
0.90
0.0810
3.00
0.75
0.0675
4.00
0.56
0.0506
5.00
0.45
0.0405
6.00
0.38
0.0338
7.00
0.32
0.0289
8.00
0.28
0.0253
9.00
0.25
0.0225
10.00
0.23
0.0203
ESPECTRO DE RESPUESTA EN LA DIRECCIÓN Y-Y: ESPECTRO DE SISMO SEGÚN NORMA E-030
Zona Sísmica
A 2
Tipo de Suelo
S3
Categoria Edificio
S =
ZUCS
R a usar T=P
C = 2. 5 x
;
T factor a escalar
1.5 0.30
R
3.0
0.90 1.40
Albañileria Armada o Confinada
Coeficicente de red.
a EstructReg(1),Irreg(2) R
U Z Tp (s) S
xg
C ≤ 2.5
( Aceleració n Espectral) 1
3.000 1.000
(C = Factor de Amplificación Sísmica)
T (s)
C
ZUCS/R
0.00
2.50
0.5250
0.02
2.50
0.5250
0.04
2.50
0.5250
0.06
2.50
0.5250
0.08
2.50
0.5250
0.10
2.50
0.5250
0.12
2.50
0.5250
0.14
2.50
0.5250
0.16
2.50
0.5250
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0.18
2.50
0.5250
0.20
2.50
0.5250
0.25
2.50
0.5250
0.30
2.50
0.5250
0.35
2.50
0.5250
0.40
2.50
0.5250
0.50
2.50
0.5250
0.60
2.50
0.5250
0.70
2.50
0.5250
0.80
2.50
0.5250
0.90
2.50
0.5250
1.00
2.25
0.4725
1.10
2.05
0.4295
2.00
1.13
0.2363
2.50
0.90
0.1890
3.00
0.75
0.1575
4.00
0.56
0.1181
5.00
0.45
0.0945
6.00
0.38
0.0788
7.00
0.32
0.0675
8.00
0.28
0.0591
9.00
0.25
0.0525
10.00
0.23
0.0473
4.3. DESPLAZAMIENTOS 4.3.1. SISMO EN X (cm): Aulas:
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4.3.2. SISMO EN Y (cm):
4. CUADRO DE VERIFICACIÓN DE DESPLAZAMIENTOS: Teniendo en nuestra estructura los siguientes desplazamientos: Aulas: Comprobando desplazamientos en el sentido X-X: R= 7 Di Hi _ (dezpl. ∆i=Di*0.75*R δi=∆i+1-∆i Altura Centro (cm) (Desplazami de de (Desplazamie ento local o entrep ŷ= ENTREP masa) nto global de relativo de iso δi/Hi