1. memoria de cálculo estructural - “instalación del local multiusos en la comunidad de...

7/26/2019 1. Memoria de Clculo Estructural - Instalacin del local Multiusos en la Comunidad de Pampaphalla del distrito d

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MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL. Proyecto: Instalacin del localMltisos en la co!nidad de Pa!"a"#alla del distrito de Sicani$ "ro%incia

de Canc#is&Csco

MEMORIA DE CLCULOESTRUCTURAL

PROYECTO: Instalacin del local Multiusos en laComunidad de Pama!alla del dist"ito de Sicuani#"o$incia de Canc!is%Cusco&

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INDICE

INTRODUCCIN______________________________________________________3

1. DESCRIPCIN.____________________________________________________4

2. ESTRUCTURACIN._______________________________________________5

3. MODELOS DE CLCULO ESTRUCTURAL.__________________________6

4. CARGAS._________________________________________________________9

'() CAR*AS DE *RA+EDAD(_______________________________________________9Ca",as e"manentes(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((()So-"eca",as((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((('*

'(. CAR*AS LATERALES_________________________________________________10

5. ANLISIS SSMICO.______________________________________________10

/() *ene"alidades(_______________________________________________________10

/(. An0lisis S1smico din0mico(____________________________________________10

/(2 Pe"iodos 3 masas a"ticiantes(_______________________________________11

/(' +e"i4icacin de los desla5amientos e"misi-les(_______________________12

/(/ Co""eccin de co"tantes din0micas(____________________________________12

6. COMBINACIONES DE CARGAS.__________________________________12

7. DIAGRAMAS DE FUERZAS INTERNAS.____________________________13

8. COMPROBACIONES POR SERICIO.______________________________14

!. DISE"O.________________________________________________________15

6() Dise7o de $i,as:___________________________________________________15

6(. Dise7o de columnas:_______________________________________________17

6(2 Dise7o de Losas:__________________________________________________18

6(' Dise7o de 5aatas 3 $i,as de cone8in:_____________________________18

6(/ Dise7o de est"uctu"a autosoo"tante________________________________19

1#. NORMAS UTILIZADAS_________________________________________20

11. PLANOS ______________________________________________________21

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I9TRODUCCI9

La Presente memoria de clculo estructural establece el procedimiento y metodologausadas en la estructuracin, anlisis estructural, comprobaciones de servicio y diseoestructural del proyecto llamado: Instalacin del local Multiusos en la Comunidad de

Pampapalla del distrito de !icuani, provincia de Cancis " Cusco#, en las $ue sedetallan los datos generales usados en el proceso de clculo, y se mencionan losclculos reali%ados a lo largo del desarrollo del presente proyecto&

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)( DESCRIPCI9 *E9ERAL(

U-icacin:

'l presente proyecto est locali%ada entre la (v& !an )elipe y la (v& !icuani s*n,colindante al mercado de Pampapalla, en el distrito de !icuani, provincia de Cancis,departamento de Cusco&

Planteamiento a";uitectnico:'l presente proyecto ar$uitectnicamente cuenta con + blo$ues, los mismos $uetienen de - a . pisos& 'l blo$ue - cuenta con ambientes destinados para el uso detiendas en el primer nivel, y o/icinas y salas de reuniones en el segundo nivel& 'l

blo$ue . ser un depsito de un nivel, el blo$ue 0, servicios igi1nicos para mu2eres,varones y discapacitados, el blo$ue 3 es un campo deportivo con coberturaautosoportada, y el blo$ue , vestuarios&

Fig. 1 Arquitectura del bloque 1: tiendas, oficinas y sala de reuniones.

Fig. 2 Arquitectura del bloque 2: depsito y bloque 3: servicios higinicos

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Fig. 3 Arquitectura del bloque 4: Campo deportivo

Fig. Arquitectura del bloque !: vestuarios

.( ESTRUCTURACI9(

La estructuracin de los elementos estructurales del proyecto Instalacin del localMultiusos en la comunidad de Pampapalla del distrito de !icuani, provincia deCancis"Cusco# se orienta a proporcionar adecuada estabilidad, resistencia, rigide% yductilidad /rente a solicitaciones provenientes de cargas muertas, vivas, asentamientosdi/erenciales y eventos ssmicos&

!e plantearon estructuras del tipo aporticado, la eleccin de estas estructuras se debe ala /orma del planteamiento ar$uitectnico y al el re$uerimiento estructural y de espaciosdiversos y amplios para los locales& (dems se tiene una 2unta ssmica para evitar /ormasirregulares comple2as en planta en el blo$ue -, separndolo en dos sub blo$ues&


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!(P.+++ v&-5&.&+ Bsado para la modelacin num1rica de las estructuras de tecos ycoberturas autosoportantes&

Los modelos de clculo estructural son representativos de la realidad, lo $ue ace $ue

el anlisis y diseo estructural sea con/iable& 'stos modelos se muestran acontinuacin:

!BP'< '!;


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Fig. ! Vista 3D del modelo analtico de clculo para los bloques "# 3 $5

Fig. % Vista 3D del modelo analtico de clculo de la superestructura para el bloque 4

!B= '!;


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Fig. & Vista 3D del modelo analtico de clculo de la cimentaci'n para el bloque .

;IF'


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Fig. ( Vista 3D del modelo analtico de clculo de la estructura de tec)os para el bloque .

'( CAR*AS(

Las cargas usadas estn en concordancia con la >orma '+.+ del ' .++H& !on lassiguientes:

'() CAR*AS DE *RA+EDAD(

Las cargas de gravedad consideradas son de dos tipos las cargas permanentes y lassobrecargas, las primeras generadas por el peso propio de los elementos estructuralesy no estructurales de la edi/icacin y las segundas por las cargas $ue actan en/uncin del uso de la estructura&

Ca",as e"manentes(

Para calcular los pesos propios de los elementos estructurales y no estructurales, sean considerado los siguientes pesos unitarios de con/ormidad a la >orma '&+.+ delacional de 'di/icaciones&

Concreto simple : .0++ Jg*m0 Concreto armado : .3++ Jg*m0 Pisos terminados de +&+ m : -++ Jg*m. (cero : 5+ Jg*m0 Muros de albailera slida : -++ Jg*m0 Muros de albailera ueca : -0+ Jg*m0 Kidrios : .++ Jg*m0

'*


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So-"eca",as(

!e an considerado las siguientes sobrecargas propias del uso de la edi/icacin:

;eco inclinado : + Jg*m. !obrecarga salas"corredores"o/icinas"escaleras : .+ Jg*m. !obrecarga !!&GG& : 3++ Jg*m.

'(. CAR*AS LATERALES

'stas cargas ssmicas se detallan en el siguiente acpite

/( A9LISIS S=SMICO(

/() *ene"alidades(

@bedece a los principios de la norma '"+0+ I!'@ !I!M@;' del ',con/orme a las cuales:

La estructura no debera colapsar, ni causar daos graves a las personasdebido a movimientos ssmicos severos $ue puedan ocurrir en el sitio&

La estructura debera soportar movimientos ssmicos moderados, $ue puedanocurrir en el sitio durante su vida de servicio, e4perimentando posibles daosdentro de lmites aceptables&

'stos principios guardan estreca relacin con la /iloso/a de diseo sismoresistentede la norma citada:

'vitar p1rdidas de vidas& (segurar la continuidad de los servicios bsicos& Minimi%ar los daos a la propiedad&

/(. An0lisis S1smico din0mico(

!e reali% un (nlisis !smico inmico por !uperposicin Modal 'spectral&

Los parmetros empleados para el clculo del 'spectro de


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* ' + , - /*.****

*.***

*.'***

*.'**

*.+***

*.+**

ESPECTRO DE DISE4O

Fig. * +spectro de respuesta de aceleraciones usado para anlisis ssmico dinmico por

superposici'n modal,espectral para el bloque

Los parmetros empleados para el clculo del 'spectro de


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Case Mode Period (s) UX UY Sum UX Sum UY

Modal 1 0.214 0.1679 0.0894 0.1679 0.0894

Modal 2 0.212 0.0382 0.7397 0.2062 0.8292

Modal 3 0.165 0.7445 0.1011 0.9507 0.9303

Modal 4 0.105 0.0002 0.0138 0.9509 0.9441

Modal 5 0.091 2.026E-06 0.0017 0.9509 0.9458

Modal 6 0.088 0.0006 0.0209 0.9515 0.9667

Modal 7 0.076 0.0001 0.006 0.9516 0.9727

Modal 8 0.068 0.003 0.0098 0.9546 0.9825

/(' +e"i4icacin de los desla5amientos e"misi-les(

e acuerdo a la tabla > (rt& - de la norma '"+0+ del ', se reali%a la veri/icacinde $ue los m4imos despla%amientos relativos de entrepiso son menores de +&++5 entodos los blo$ues del proyecto&

Fig. " Veri-caci'n de los desplaamientos permisibles en cm /derivas inelsticas0 para elbloque

/(/ Co""eccin de co"tantes din0micas(

e acuerdo al (rt& - de la norma '"+0+, se corrige la cortante ssmica dinmica en/uncin a la cortante esttica, mediante un reescalado de +O para los blo$ues ., 0 y 8regulares9 y H+O para el blo$ue - 8irregular9

>( COMorma '+6+ del ' .++H, acorde con el m1todo de diseo por


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C=3N+&HCP Q-&. C!

C=N+&HCP "-&. C!

Para el caso de la estructura metlica los /actores de carga considerados acorde con

el m1todo de diseo (! compatible con la norma (I!C"(!H

BN -,+ CP Q -,+ !C

BN -,+ CP Q -,+ !C Q -,+ C!

'n ambos casos CP representa la carga permanente, !C la sobrecarga y C! la cargapor sismo&

?( DIA*RAMAS DE @UERAS I9TER9AS(

Los so/tAare permiten visuali%ar los diagramas de momentos, /uer%as cortantes y

a4iales en todos los elementos estructurales de /orma precisa basadas en las teorasdel anlisis estructural& e esta /orma es posible establecer las envolventes de losdiagramas de /uer%as internas tal como se observa en los siguientes gr/icos, loscuales servirn para el diseo de los elementos estructurales&

Fig. 3 Diagrama de momentos del p'rtico plano para la cobertura autosoportante en 1n,m

'-


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Fig. 4 Diagrama de 2ueras aiales del p'rtico plano para la cobertura autosoportante en 1

B( COMPRO


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Fig. 5 Diagrama de contornos de la presi'n eercida al suelo mediante la combinaci'nde cargas de servicio

'sto sucede para todos los elementos de la cimentacin de los blo$ues -, ., 0, 3 y ,es decir, para las %apatas combinadas y conectadas de las $ue comprende el proyectoestructural

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Fig. ! Diagrama de contornos de la presi'n eercida al suelo mediante la combinaci'n decargas de servicio

6( DISEO(

6() Dise7o de $i,as:

Para el diseo del acero longitudinal y transversal de Kigas usamos los diagramas dela 'nvolvente de Momentos y /uer%as cortantes de las combinaciones sealadas en eltem 6& Los valores calculados con el so/tAare y mediante o2as de clculos sonrepresentados de me2or /orma en el detallado de los planos& 'n las siguientes /igurasse muestra el clculo manual para la primera viga del grupo KI?(!: K"-+ del blo$ue-, en la $ue se calcula el acero por momento negativo y la distribucin de estribos&

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Fig. % +emplo de clculo de reas de acero mediante )oa de clculo para las vigas V,*5del bloque

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Fig. & +emplo de clculo de espaciamientos de estribos mediante )oa de clculo.

6(. Dise7o de columnas:

Para el diseo de columnas utili%amos los diagramas de interaccin correspondientes,las cuales se veri/ican para todas las combinaciones de carga sealadas en el tem 6&(dems, se veri/ica $ue la relacin 6*Kiga"Columna sea menor de - para todas lascolumnas a las $ue llegan vigas&

')


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Fig. ( Comprobaci'n de columnas mediante el diagrama de interacci'n para cadacombinaci'n de cargas $ mediante la relaci'n de momentos !5Viga,Columna en los nudos

superiores de las columnas.

6(2 Dise7o de Losas:

'l diseo de las losas aligeradas se a reali%ado calculando el rea de acero para $uelas viguetas soporten los momentos m4imos positivos y negativos provenientes de la

envolvente de las combinaciones de diseo&'l clculo a determinado la siguiente disposicin para las reas de acero en las losasaligeradas tpicas:

Fig. "* Detalle de losas aligeradas tpicas

6(' Dise7o de 5aatas 3 $i,as de cone8in:

'l diseo de la Cimentacin: %apatas combinadas y vigas de cone4in est basado enlos resultados obtenidos en el programa !()' v&-.&0&+ con el m1todo de interaccinsuelo"estructura propuesto por RinJler& Los momentos en elementos de reas $uerepresentan a las %apatas combinadas son integrados mediante las /ran2as de diseopara una representacin ms sencilla de dicas /uer%as internas y consecuenteclculo y comprobacin manual del acero en las secciones crticas&

Los momentos en elementos lnea $ue representan a las vigas de cone4in soncalculados por el programa, el cul detalla el rea de acero re$uerido para lascombinaciones de resistencia ltima&

!e detallan en los planos resultados ms e/icientes y $ue cumplen con las reas deaceros mnimos re$uerido&

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Fig. " Clculo de reas de acero mnimas requeridas de acuerdo a los momentos 6ectores $2ueras cortantes en 72ranas de dise8o7 para apatas combinadas $ vigas de conei'n.

6(/ Dise7o de est"uctu"a autosoo"tante

La estructura de teco autosoportante del blo$ue -, al tener las propiasespeci/icaciones del proveedor, las cuales son:

(nco e/ectivo N 6-+mm

Peralte N .+0mm

'spesor e N -&.+mm

+'


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'l diseo consiste en la comprobacin para $ue los es/uer%os ltimos de /alla 8vonmisses9 causados por la envolvente de combinaciones de carga, no e4ceda el valor deresistencia lmite del acero de 06 Jsi&

Fig. "" +s2ueros de 2alla en la estructura autoportante# no superan la resistencia del acerode 3!9si

'n las /iguras anteriores se observa $ue ningn punto de la estructura autosoportantee4cede el valor de 06Jsi, por lo $ue las especi/icaciones de esta estructura sonadecuadas para las solicitaciones

(dicionalmente a este diseo, se an colocado cables tensores en la estructuraautosoportante para dar un /actor de seguridad mayor a la estructura en con2unto&

)( 9ORMAS UTILIADAS

!e usaron las siguientes >ormas del ':

>orma ;1cnica de 'di/icacin '&+.+ Cargas& >orma ;1cnica de 'di/icacin '&+0+ iseo !ismorresistente& >orma ;1cnica de 'di/icacin '&++ !uelos y Cimentaciones& >orma ;1cnica de 'di/icacin '&+6+ Concreto (rmado&

++


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>orma ;1cnica de 'di/icacin '&+5+ (lbailera&

))( PLA9OS

+,


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