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• gregorio escalona

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MEMORIA DESCRIPTIVA PROYECTO DE ESTRUCTURAS VIVIENDA MULTIFAMILIAR

PROPIETARIO: DIRECCIÓN:

03 de Junio de 2019

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1. Generalidades La edificación se ha proyectado para cuatro niveles más azotea con un área de terreno de 182.80m2 la cual va a ser destinada a la ejecución de dos inmuebles para vivienda bien definidos, cada uno con dormitorios, sala, baños, cocina y comedor, la edificación proyectada será destinada a vivienda en su tottalidad. La edificación se ubica en: aquí colocar la dirección.

Es importante mencionar que los valores para la definición del suelo en el càlculo estructural han sido estimados previa inspección en el terreno, ne el cual se pudo verificar a una profundidad de 1.40m características superficiales, se asume una capacidad admisible mínima de 2.00 kg/cm2, antes de comenzar la construcción se recomienda verificar los valores con un estudio de suelo. La cimentación se encontrará a una profundidad de 1.20m respecto del nivel de piso terminado. No se detectó nivel de napa freática ni agresividad del suelo a las estructuras de cimentación.

2. Estructuración Este edificio tiene una configuración estructural de pórticos ortogonales de concreto armado dispuestos de tal manera de cumplir con los requerimientos arquitectónicos y diseño sismorresistente. La estructura está diseñada para poder soportar las cargas de gravedad y sísmicas para 4 niveles más azotea. Para el diseño se ha considerado una sobrecarga de 200 kg/m2 en los niveles de pisos y 100 kg/m2 en los techos de la azotea. Los techos están conformados por losas aligeradas de 25cm. de peralte con complemento de ladrillos de arcilla. Las vigas son de 25cm de ancho con peraltes de 40cm para las vigas de amarre y de 50 y 55cm para las vigas de carga. Los elementos sujetos a flexocompresión (columnas) están estructurados de la siguiente manera:

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La cimentación está constituida por zapatas aisladas conectadas con vigas de cimentación y cimientos corridos de concreto armado. Se tienen Zapatas de 100x100cm, 120x120cm, 190x190cm. La edificación cuenta con una Escalera Central como área común (12.75m 2) a las Dos viviendas Proyectadas, dicha escalera se ha proyectado de concreto armado con un espesor de 15cm y barras de acero de refuerzo de ½”. Las especificaciones de las cantidades de acero de refuerzo se detallan en los planos de estructura.

3. Materiales Utilizados: Concreto: para los elementos de concreto armado con f’c=210Kg/cm2, con el peso unitario de 2,5 Ton/m3, módulo de elasticidad 15100 √f’c y coeficiente de Poisson igual a 0,30.

Acero de refuerzo: Para los elementos de concreto armado, se utilizará acero de refuerzo con una calidad ASTM A-615 Grado 60, con una tensión de fluencia mínima de Fy=4200 Kg/cm2. El módulo de elasticidad de 2,1x106 Kg/cm2. La determinación del refuerzo de estos elementos se realiza por el método a la rotura del ACI 318-2008.

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Características de los materiales: 

Concreto estructural en zapatas, columnas, vigas de carga y vigas de amarre. f’c=210 Kg/cm2



Suelo de capacidad admisible según informe de estudio de suelos = 1.60 Kg/cm2



Esfuerzo Admisible en Acero, Fy = 4200 Kg/cm2



Recubrimiento en zapatas en contacto con el suelo, 7.50 cm



Recubrimiento en aligerados, vigas y columnas. 2,5cm.

4. Modelo estructural y análisis: Se realiza un análisis computacional de la estructura, a través de un modelado tridimensional realizado en el programa Etabs V.20 (calcula inicialmente la matriz de rigidez donde considera las deformaciones axiales y de corte); en el modelo se considera las condiciones de apoyo, características de los elementos estructurales tanto de concreto como también de elementos de acero estructural y la forma de la estructura, tal como se ve en las gráficas adjuntas. Donde el modelo se construye con todas las secciones definidas para el proyecto estructural como son las vigas, columnas, se modelan con elementos tipos frame, además se modelan escaleras de concreto armado con elementos tipo Shell, se verifican las tensiones de diseño de estos elementos (momento, corte, axial). El diseño de los elementos de concreto armado se realiza por el método de diseño a la rotura según lo especificado en ACI 318-08 y comentarios. Está basado en un sistema de pórtico resistente a momentos: el cual está formado por vigas y columnas, conectados entre sí por medio de nodos rígidos, lo cual permite la transferencia de los momentos flectores y las cargas axiales hacia las columnas. La resistencia a las cargas laterales de los pórticos se logra principalmente por la acción de flexión de sus elementos. El comportamiento y eficiencia de un pórtico rígido depende, por ser una estructura hiperestática, de la rigidez relativa de vigas y columnas. Para que el sistema funcione efectivamente como pórtico rígido es fundamental el diseño 4

y detallado de las conexiones para proporcionarle rigidez y capacidad de transmitir momentos.

5. Metodología de Diseño Para el diseño de los diferentes elementos estructurales se ha utilizado el Método de Resistencia y se ha cumplido con los criterios de diseño de la Norma Peruana de Diseño en Concreto Armado NTE-060, complementada por lo indicado en la Norma ACI 318 en su última versión.

Para determinar la resistencia nominal requerida, se emplearon las siguientes combinaciones de cargas:

1.4 M + 1.7 V

M = carga muerta

1.25 ( M + V ) + S

V = carga viva

1.25 ( M + V ) - S

S = carga de sismo

0.90 M + S 0.90 M - S

6. Normas y Parámetros para el Análisis Sísmico El análisis sísmico se efectuó siguiendo las indicaciones de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente NTE.030 del 2003.

Siguiendo estas indicaciones y con el fin de determinar un procedimiento adecuado de análisis, se clasificó el edificio como estructura irregular.

La respuesta sísmica se determinó empleando el método de superposición espectral considerando como criterio de combinación la “Combinación Cuadrática Completa”, (CQC) de los efectos individuales de todos los modos.

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Tal como lo indica la Norma E.030, y de acuerdo a la ubicación del Edificio y el Estudio de Suelos realizado, los parámetros para definir el espectro de diseño fueron:

Factor de zona (Zona 3):

Z = 0.4 g

Perfil de Suelo (Tipo S2):

S = 1.05 Tp=0.6

Factor de Categoría (Categoría C):

U = 1.0

Factor de Reducción

Rx = 7 Ry = 7 (Factor de reducción considerando regularidad)

Las cargas (momentos flectores, fuerzas cortantes y axiales) obtenidos del Análisis Sísmico para cada elemento han sido utilizados en el diseño de estos.

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7. Modelos de Análisis y Resultados de Desplazamiento

Para el análisis sísmico y de gravedad, el edificio se modeló con elementos con deformaciones por flexión, fuerza cortante y carga axial. Para cada nudo se consideraron seis grados de libertad estáticos y para el conjunto tres grados de libertad dinámicos correspondientes a dos traslaciones horizontales y a una rotación plana asumida como un diafragma rígido en cada nivel.

El cálculo de los desplazamientos elásticos se realizó considerando todos los modos de vibración y 5 % de amortiguamiento en la Combinación Cuadrática Completa. Los desplazamientos inelásticos se estimaron multiplicando los desplazamientos de la respuesta elástica por el factor de reducción correspondiente, de acuerdo al esquema estructural adoptado en cada dirección.

Se comprobó una participación de la masa de los modos de vibración mayor al 90%.

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8. Resultados de los analisis. Desplazamientos y giros en los nudos, fuerzas axiales, cortantes y momentos en los miembros y reacciones y momentos en los Apoyos para el correspondiente diseño. De acuerdo con la NORMA NTE.030 y los Códigos ACI 318, la estructura aquí diseñada, es capaz de resistir a sismos estando en capacidad de absorber y disipar energía bajo acciones de tipo alternante, en el rango inelástico, sin pérdida apreciable de su resistencia; los mecanismo de absorción y disipación de energía no comprometen la estabilidad de la edificación. El cuidado tanto en el diseño como en la construcción, es fundamental para que la estructura sea Sismo Resistente. Tensiones: Las tensiones de los elementos, están bajo las admisibles, considerando las reducciones correspondientes por efecto de esbeltez, pandeo, etc. Deformaciones: Las deformaciones globales de la estructura (desplazamiento relativo del entrepiso y torsión en planta) y de los distintos componentes de la estructura (correas, vigas, etc.) donde están bajo los límites admisibles, por lo que no se compromete la serviciabilidad de la estructura.

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Cimentaciones: Se verificó que la tensión del suelo sea menor a la admisible al igual que el giro de la misma, de manera de mantener la estabilidad y serviciabilidad de las estructuras.

A continuación se presentan los desplazamientos máximos obtenidos en el edificio:

Sismo X-X

Sismo Y-Y

Nivel 1

Desplazam. Relativo al Suelo (cm) 0.45

Desplazam. de Entrepiso D (cm) 0.45

Distorsión D/h 0.0017

2

1.17

0.72

0.0027

Permitido D/h 0.007 0.007

3

1.98

0.81

0.0031

0.007

4

2.84

0.86

0.0032

0.007

1

0.98

0.98

0.0037

0.007

2

2.44

1.45

0.0055

0.007

3

4.15

1.71

0.0065

0.007

4

5.99

1.84

0.0068

0.007

Para ambas direcciones del edificio la máxima distorsión de entrepiso es menor a la establecida por la Norma Peruana.

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