memoria calculo occ los mangos

MEMORIA DE CÁLCULO

OCC_LOS_MANGOS

Fecha: Disciplina: Realizado: Aprobado:

23/03/2015 SBE MR GC

Realizado por:

Ing. Civil Rubén Arboleda.

C.I:17.644.832

C.I.V: 231.795

MEMORIA DEL CHEQUEO

ESTRUCTURAL DEL PROYECTO SBE

OCC_LOS_MANGOS

MEMORIA DE CÁLCULO

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GENERALIDADES

La presente memoria corresponde al análisis sísmico y cálculo

estructural para el chequeo de la edificación destinada al PROYECTO

OCC_LOS_MANGOS; El área dispuesta para la construcción de la estación

será en un área de azotea, Sector 24 de Septiembre calle 51 con av. 75,

Comercial R Y G, Parroquia Idelfonso Vásquez, Municipio Maracaibo Estado

Zulia.; estableciendo los requerimientos mínimos de diseño de acuerdo con

las normas nacionales e internacionales para el diseño de estructuras en

concreto y acero.

NORMAS EMPLEADAS

Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e

Internacionales descritos a continuación:

COVENIN-MINDUR 2002-88 de “Criterios y Acciones mínimas para el

proyecto de edificaciones”.

COVENIN-MINDUR 1753-06 de “Especificaciones para el cálculo de

Estructuras de Concreto Armado”.

COVENIN-MINDUR 1756-2001 de “Edificaciones Sismorresistentes”.

A.C.I. 318 – 2008 (American Concrete Instituto) - Building Code

Requirements for Structural Concrete. “Requisitos de Reglamento para

Concreto Estructura y Comentario”

CONVENIN 1618-1998, Estructuras de Acero para Edificaciones.

Método de los Estados Límites.

Especificaciones AISC Instituto Americano de Construcción en Acero

(ASD, LRFD) 2009 en Español. AISC 360-05.

COVENIN VIENTO 2003-1989. Acciones del viento sobre las

edificaciones.

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ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS

CONCRETO:

Resistencia (f’c): 210 Kg/cm2

(Columnas, placas, vigas y losas)

-Módulo de Elasticidad (E): 218820 Kg/cm2

-Módulo de Poisson (u): 0.20

-Peso Específico (γC): 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3

(concreto armado).

PROPIEDADES DE PERFILES DE ACERO

En concordancia con los lineamientos establecidos en la norma

venezolana COVENIN 1618: 1998, los valores a emplear en el diseño de la

tensión de cedencia (F) y resistencia de agotamiento a la tracción (Fu), serán

los valores especificados en las correspondientes normas y especificaciones

de los materiales considerados. La Tabla 1.1 del manual de diseño de

Estructuras de Acero con perfiles tubulares, reproduce los valores mínimos

de resistencia para perfiles tubulares establecidos en las especificaciones

ASTM A500.

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ACERO CORRUGADO (ASTM A605):

Resistencia a la fluencia (fy): 4,200 Kg/cm2 (Gº 60):

“E”: 2’100,000 Kg/cm2.

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OBRA ESTRUCTURAL Y MÉTODO DE CÁLCULO

La construcción está planteada en una estructura de concreto armado,

conformada por pórticos desiguales en ambos sentidos, que se fundan desde

el nivel del terreno +0.00 m hasta + 6.00 m aproximadamente, en el área de

construcción de la azotea se planteó colocar una plataforma para evitar la

colocación de losa de equipos, y el anclaje del mástil de 6 m directamente

sobre la losa de techo, de acuerdo a la ubicación e identificación en los

planos de arquitectura y los cortes respectivos.

Los pórticos que componen la superestructura como se indica en los

planos arquitectónicos, fueron calculados por medio del programa Etabs

Versión 2013 el cual utiliza en marcos de concreto la Norma ACI 318-08/IBC

2009, y en el diseño de acero actúa bajo la norma AISC360-05/IBC2006, de

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acuerdo a las reacciones y momentos resultado del análisis y diseño en el

programa Etabs.

En el análisis se supuso comportamiento lineal y elástico. Los

elementos de concreto armado se representaron con elementos lineales. Sus

rigideces se determinaron ignorando la fisuración y el refuerzo. Las

estructuras fueron analizadas con modelos tridimensionales, suponiendo

losas infinitamente rígidas frente a acciones en su plano.

Tipos de acciones actuantes.

Acciones Permanentes:

Referidas a las que actúan continuamente sobre la edificación y cuya

magnitud puede considerarse invariable en el tiempo, como las cargas

debidas al peso propio de los componentes estructurales y cargas debidas al

peso propio de los componentes no estructurales: pavimentos, rellenos,

paredes, tabiques, frisos, instalaciones fijas, etc. Igualmente el empuje

estático de líquidos y tierras que tengan un carácter permanente, las

deformaciones y los desplazamientos impuestos por el efecto de pretensión,

los debidos a movimientos diferenciales permanentes de los apoyos, las

acciones geológicas y de temperatura permanentes, entre otros.

Acciones Variables:

Corresponde aquellas sobre la edificación con una magnitud variable en el

tiempo y que se deben a su ocupación y uso habitual, como las cargas de

personas, objetos vehículos, ascensores, maquinarias, grúas móviles, sus

efectos de impacto, así como las acciones variables de temperatura y

geológicas y los empujes de líquidos y tierras que tengan una carácter

variable. Según lo indicado en las normas citadas COVENIN MINDUR 2002-

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88 de acuerdo a la tabla 5.1 de las cargas Mínimas Distribuidas Variables

Sobre Entrepisos y Azoteas Kg/m2.

MODELOS ESTRUCTURALES

ANÁLISIS DE CARGA DE EDIFICACION USO COMERCIAL.

Nº DESCRIPCION UNIDAD CARGA

1 CARGA PERMANENTE DE TECHO Kg/m2

Losa maciza de techo 0,20 m * 2400 kg/m3 *1m Kg/m2 480.00

Manto asfaltico en una sola capa 3mm Kg/m2 4.00

Friso Kg/m2 47.50

Total carga permanente Kg/m2 652

Carga Puntual máxima de Mástil definida en Kgf 750.00

CARGA VARIABLE DE TECHO

Carga variable acceso peatonal Kg/m2 150.00

1.1 Total carga Variable Kg/m2 150.00

CARGA PERMANENTE DE ENTREPISO USO COMERCIAL UNIDAD CARGA

2

CARGA PERMANENTE DE ENTREPISO USO COMERCIAL Revestimiento (cerámica con un espesor total de 5 cm) Tabiquería

UNIDAD Kg/m2 Kg/m2

CARGA 100.00 150.00

Friso revestimiento de paredes y losas, cal y cemento Kg/m2 57.00

Losa maciza de techo 0,20 m * 2400 kg/m3 *1m Kg/m2 480.00

Total carga permanente de entrepiso Kg/m2 910.00

CARGA VARIABLE DE ENTREPISO

2.1 Total de carga variable de entrepiso Uso Comercial Kg/m2 500.00

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Los modelos empleados para vigas y columnas de concreto consistió

en barras de eje recto que incluyen deformaciones por flexión, carga axial,

fuerza cortante y torsión, y los perfiles estructurales en acero trabajan bajo

esfuerzos de tracción, flexión, compresión y flexo compresión. Este modelo

considera el efecto tridimensional del aporte de rigidez de cada elemento

estructural.

MASAS PARA EL ANÁLISIS DINÁMICO MODAL Y SÍSMICO

Las masas provenientes de las losas, piso terminado, y de la sobrecarga

se concentran a nivel del centro de masas de la losa; y las masas

provenientes del peso propio de las vigas y columnas se consideran

distribuidas en toda su longitud. Luego el programa lleva la masa de los

elementos estructurales hacia los nudos extremos.

ANALISIS SÍSMICO

Para facilitar el proyecto de la estructura sismo – resistente es

conveniente realizar o definir las variables, datos que sean necesarios para

analizar la estructura, estos datos serán dados a conocer a continuación

según la NORMA COVENIN 1756-1:2001 “Edificaciones Sismo

resistentes”.

La acción sísmica se caracteriza mediante espectros de diseño que toman

en cuenta las formas espectrales tipificadas, la condición de amortiguamiento

estructural, y la capacidad de absorción y disipación de energía de la

estructura mediante factores de respuesta.

Los espectros de diseño se han definido a nivel cedente, por tanto el

factor de Mayoración de solicitaciones a usar es de 1.0.

La estructura, miembros, conexiones y los materiales a emplear, así como

su calidad, diseño, detallado e inspección, deberán satisfacer las normas

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vigentes COVENIN y COVENIN-MINDUR conforme a lo establecido en la

Norma COVENIN 1756-1:2001.

Para este fin se Pre dimensionó cada uno de los miembros estructurales

de manera de poder estimar un peso de la estructura que posteriormente

permitiera el cálculo tanto de las cargas verticales, como las horizontales.

Estas dimensiones iníciales se tomaron en base a criterios lógicos de

estructuración y a recomendaciones que hace la norma para ello.

Con la finalidad de sintetizar los cálculos sísmicos se utilizara análisis y

diseño estructural basado en el método de los elementos finitos con

características especiales para el análisis y diseño estructural de

edificaciones.

El mapa de zonificación dado en la Figura de este estudio, así como

los valores establecidos se consideran representativos de probabilidades de

excedencia de 10% para una vida útil de 50 años, es decir periodos de

retorno de 475 años. Se fundamentan en una revisión de los mapas de

zonificación sísmica conocidos (1898-1998), así como en aquellos

incorporados en diversos documentos técnicos, así como en estudios de

amenaza sísmica hechos en el país en los últimos 15 años (Beltrán, 1993;

PDVSA, 1991; CADAFE, 1984; Consejo Nacional de Seguros, 1990; Lobo,

1987; Grases, 1997). Entre estos últimos, destaca el mapa de zonificación

sísmica propuesto en base a resultados de estudios realizados en INTEVEP

(Quijada 1993) en su versión más reciente; este mapa contiene curvas de

isoaceleración. A los fines de la aplicación de esta Norma, el país ha sido

dividido en ocho zonas.

Parámetros Básicos del Cálculo: Para los efectos de la aplicación de esta

Norma, las edificaciones quedarán clasificadas según su uso, nivel de

diseño, tipo y regularidad estructural.

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Mapa de Zonificación Sísmica.

Según su ubicación en las zonas sísmicas definidas en la Norma

corresponde a:

Cuadro Ubicación Zona Sísmica.

ESTADO MUNICIPIO ZONA SÍSMICA

ZULIA MARACAIBO 3

Norma COVENIN MINDUR 1756-1:2001 Pág. 20

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NORMA 1756-REV 2001 "EDIFICACIONES SISMORRESISTENTE"

Factor de importancia (uso) TABLA 6.1

GRUPO = GRUPO a

Ver Norma pags. 23 y 25 A 1.30

a = 1.00 B1 1.15

B2 1.00

Aceleracion de zona (COEFICIENTE DE ACELERACION HORIZONTAL)

TABLA 4.1

Zona = Z ON A S SISM IC A S Ao

Ao= 0.20 7 0.40

6 0.35

Para ZONA ver la Norma 5 0.30

Pags. 15 a 20 4 0.25

3 0.20

2 0.15

1 0.10

CORRELACION APROXIMADA ENTRE LAS VELOCIDADES DE ONDAS DE CORTE, VS, CON LA COMPACIDAD,

LA RESISTENCIA A LA PENETRACION DEL ENSAYO SPT Y LA RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADO DE

ARCILLAS, Su.

TABLA C - 5.1, Pag. C-22

(kgf/cm²) (kPa)

-- --

-- --

Peligro Sismico

Elevado

Intermedio

Bajo

Suelos Blandos o Sueltos

(Muy Baja Rigidez)Vs < 170

--

N1(60) < 10 < 40

40 - 70

>1.00

0.70 - 1.00 70 - 100

>1.00

Suelos Firmes o

Medinamente Densos (Baja

Rigidez)

10 N1(60) 20

N1(60) > 50 Vs> 400

20 N1(60) 50

Roca Dura

Roca Blanda

Suelos Muy Duros o Muy

Densos (Rígidos)

Suelos Duros o Densos

(Medianamente Rígidos)

--

< 0.40

250 Vs 400

170 Vs 250 0.40 - 0.70

Descripción del Material

Vs> 400

N1 (60)

Velocidad Promedio

de Ondas de Corte,

Vs (m/s)

Resistencia al Corte No

Drenada Su

Vs> 700

B2

3

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FORMA ESPECTRAL Y FACTOR DE CORRECCION j

TABLA 5.1, Pag. 21

F. Esp. S3 Vsp (m/s) H (m) j j

j = 0.70 > 500 - S1 0.85 S1 1.00

< 30 S1 0.85 S1 1.00

30 - 50 S2 0.80 S2 0.90

> 50 S3 0.70 S2 0.90

< 15 S1 0.80 S1 1.00

15 - 50 S2 0.80 S2 0.90

> 50 S3 0.75 S2 0.90

50 S3 0.70 S2 0.95

> 50 S3 (a) 0.70 S3 0.75

15 S3 0.70 S2 0.90

> 15 S3 (a) 0.70 S3 0.80

- H1 S2 (c) 0.65 S2 0.70

(a) Si Ao 0.15, úsese S4

(b) El espesor de los estratos blandos o sueltos (Vs < 170 m/s) debe ser mayor que 0,1 H.

(c) Si H1 0,25 H y Ao 0,20 úsese S3

NIVELES DE DISEÑO (ND)

TABLA 6.2

GRUPO = B2

Zona = 5 1Y2 3Y4 5,6Y7

Tabla 6.2 ND2 ND3 ND3

ND = ND3 ND3

Ver Norma pag. 26 ND1 (*) ND2 (*) ND3

ND2 ND3 ND2 (**)

ND3

FACTORES DE REDUCCION R

TABLA 6.4

Tipo Est. I

Ver Norma pag. 29

ND = ND3 I II III IIIa IV

Ver Norma pag. 29 ND3 6.0 5.0 4.5 5.0 2.0

R = 5.00 ND2 4.0 3.5 3.0 3.5 1.5

ND1 2.0 1.75 1.5 2.0 1.25

CRITERIO DEL REVISOR

Zona sismica 5 y 7

Forma

espectral

(*) Valido para

edificios de hasta 10

pisos ó 30 m de

altura

Suelos blandos / sueltos

A; B1

< 170

Suelo duros o densos 250 - 400

B2

ZONA SISMICA

Roca blanda o meteorizada y

suelos muy duros o muy

densos

Roca sana / fracturada

> 400

Zona sismica 1 y 4

Suelos blandos o sueltos(b)

intercalados con suelos mas

rigidos

(**) Valido para

edificios de hasta 2

pisos u 8 m de altura

GRUPO

Forma

espectralMaterial

ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

TIPO DE ESTRUCTURAS (SECCION 6.3.1)NIVEL DE

DISEÑO

Suelos firmes / medios densos170 - 250

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CRITERIO DEL REVISOR

I(1) II III IIIa IV

ND3 6.0(2) 5.0 4.0 6.0(3) 2.0

ND2 4.5 4.0 - - 1.5

ND1 2.5 2.25 2.0 - 1.25

I II III IIIa IV

ND3 6.0 5.0 4.0 6.0(1) 2.0

ND2 4.0 4.0 - - 1.5

ND1 2.25 2.5 2.25 - 1.0

%Amortiguamiento 0.05

VALORES DE b, To y T*

TABLA 7.1 Pag. 35

F. Esp. S3 Forma T* b p

Espectral (seg)

T* = 1.0 S1 0.4 2.4 1.0

b = 2.8 S2 0.7 2.6 1.0

p = 1.0 S3 1.0 2.8 1.0

S4 1.3 3.0 0.8

0.2500

VALORES DE T+ (1) (T*/4) T+ T* (Condición)

TABLA 7.2 Pag. 35

R = 5.00 CASO T+ (seg)

R < 5 0.1 (R - 1)

T+ = 0.40 R 5 0.4

ESTRUCTURAS MIXTA ACERO-CONCRETO

(2) En pórticos con vigas de celosia se usará 5.0 limitado a

edificios de no mas de 30 metros de altura

(3) En aquellos casos donde la conexion viga colectora-

columna sea del tipo PR, según la Norma COVENIN 1618-98,

(1) Para sistemas con columnas articuladas en base el valor

de R será multiplicado por 0,75

To = T* / 4 =

ESTRUCTURAS DE ACERO

1.16

T+ = Periodo característico de

variación de respuesta ductil

TIPO DE ESTRUCTURAS (SECCION 6.3.1)

b = Factor de magnificación promedio

To = Valor del periodo a partir del

cual los espectros tienen un valor

constante

TIPO DE ESTRUCTURAS (SECCION 6.3.1)

NIVEL DE

DISEÑO

NIVEL DE

DISEÑO

T* = Valor maximo del periodo en

el intervalo donde los espectros

normalizados tienen un valor

constante

(1) Para muros estructurales reforzados con plancha de acero

y miembro de bordes de seccion mixta (Acero - Concreto).

(1) To T+

=b= 4 /Rc

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To 0.2500

T* 1.0000

T+ 0.4000 0.0000 0.1400 0.0000 0.1400

T+ def 0.4000 0.0500 0.1904 0.0500 0.1260

R 5.00 0.1000 0.2408 0.1000 0.1124

C 1.1560 0.1500 0.2912 0.1500 0.1025

a 1.0000 0.2000 0.3416 0.2000 0.0952

b 2.8000 0.2500 0.3920 0.2500 0.0895

F 0.7000 0.3000 0.3920 0.3000 0.0850

Ao 0.2000 0.3500 0.3920 0.3500 0.0814

r 1.0000 0.4000 0.3920 0.4000 0.0784

0.4500 0.3920 0.4500 0.0784

0.5000 0.3920 0.5000 0.0784

0.5500 0.3920 0.5500 0.0784

0.6000 0.3920 0.6000 0.0784

0.6500 0.3920 0.6500 0.0784

0.7000 0.3920 0.7000 0.0784

0.7500 0.3920 0.7500 0.0784

0.8000 0.3920 0.8000 0.0784

0.8500 0.3920 0.8500 0.0784

0.9000 0.3920 0.9000 0.0784

0.9500 0.3920 0.9500 0.0784

1.0000 0.3920 1.0000 0.0784

1.0500 0.3733 1.0500 0.0747

1.1000 0.3564 1.1000 0.0713

1.1500 0.3409 1.1500 0.0682

1.2000 0.3267 1.2000 0.0653

1.2500 0.3136 1.2500 0.0627

1.3000 0.3015 1.3000 0.0603

1.3500 0.2904 1.3500 0.0581

1.4000 0.2800 1.4000 0.0560

1.4500 0.2703 1.4500 0.0541

1.5000 0.2613 1.5000 0.0523

1.5500 0.2529 1.5500 0.0506

1.6000 0.2450 1.6000 0.0490

1.6500 0.2376 1.6500 0.0475

1.7000 0.2306 1.7000 0.0461

1.7500 0.2240 1.7500 0.0448

1.8000 0.2178 1.8000 0.0436

1.8500 0.2119 1.8500 0.0424

1.9000 0.2063 1.9000 0.0413

1.9500 0.2010 1.9500 0.0402

2.0000 0.1960 2.0000 0.0392

2.0500 0.1912 2.0500 0.0382

2.1000 0.1867 2.1000 0.0373

2.1500 0.1823 2.1500 0.0365

2.2000 0.1782 2.2000 0.0356

2.2500 0.1742 2.2500 0.0348

2.3000 0.1704 2.3000 0.0341

2.3500 0.1668 2.3500 0.0334

2.4000 0.1633 2.4000 0.0327

2.4500 0.1600 2.4500 0.0320

2.5000 0.1568 2.5000 0.0314

Espectro de Respuesta

Tabla de valores

Espectro de Diseño

Ing: Ruben Arboleda

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Resumen de Datos de espectro de respuesta.

Acciones o Combinaciones de carga

Las estructuras de concreto y acero estructural, sus miembros, juntas

y conexiones, y el sistema de fundación deben diseñarse para que tengan la

resistencia, la rigidez, la estabilidad y la tenacidad exigidas para los Estados

Límites establecidos en las Normas COVENIN.

Las hipótesis y requisitos del proyecto y la construcción sismo

resistentes se fundamentan en las solicitaciones que resultan de los

movimientos sísmicos especificados en la Norma COVENIN -MINDUR 1756-

98 Edificaciones Sismorresistentes.

COMB1 1.400*CP + 1.400*SCP

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COMB2 1.200*CP + 1.200*SCP + 1.600*CVT

COMB3 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.500*CVT + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB4 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.500*CVT + 0.300*SX + 1.000*SY

COMB5 1.200*CP + 1.200*SCP + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB6 1.200*CP + 1.200*SCP + 0.300*SX + 1.000*SY

COMB7 0.900*CP + 0.900*SCP + 1.000*SX + 0.300*SY

COMB8 0.900*CP + 0.900*SCP + 0.300*SX + 1.000*SY

Se considerarán las siguientes acciones:

CP Acciones permanentes debidas al peso propio de la estructura de

acero o de acero - concreto y de todos los materiales que estén

permanentemente unidos o soportados por ella, así como de otras cargas o

deformaciones de carácter invariable en el tiempo.

CV Acciones variables debidas al uso y ocupación de la edificación,

incluyendo las cargas debidas a objetos móviles y el equipamiento que

puede cambiar de sitio.

CVt Acciones variables en techos y cubiertas, definidas la Sección

5.2.4 de la Norma COVENIN –MINDUR 2002.

W Acciones accidentales debidas al viento, según la Norma COVENIN

- MINDUR 2003 Acciones del Viento sobre las Construcciones.

S Acciones accidentales debidas al sismo, según la Norma COVENIN

- MINDUR 1756-98 Edificaciones Sismorresistentes.

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Propiedades de la Columna de Concreto 20X20 cm la cual se propone y

forma parte del pórtico resistente, sobre el cual se plantea la plataforma

calculada para soportar el mástil de 6 metros y la losa de equipos.

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Propiedades de la Viga de Concreto 20X20 cm, la cual se asume que

existe y se encuentra dentro de la losa de techo, la cual debería cerrar el

pórtico resistente, que soporta la plataforma que soporta el mástil de 6

metros y los equipos.

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Resultados obtenidos y propuesta presentada.

Para tratar de disminuir las cargas de los equipos y mástil de 6 metros

se modelo en el chequeo estructural una plataforma que posee las siguientes

dimensiones (1.00 m. x 6.30 m.), la cual está constituida por perfiles

metálicos IPE 240 Y IPE 100, con tope de Rejilla electroforjada de Acerogrill,

concebida para que el operador circule sobre dicha superficie y pueda

acceder entre la zona de equipos y el sector donde se conecta los mástil de 6

m. Este tipo de plataformas se diseñan con la cantidad de equipos

presentados en el proyecto de ubicación.

Dicha plataforma se conectará sobre 1 viga principal IPE 240,

interceptando las columnas de concreto de 20x20 cm y la viga plana de

20x20 cm asumida dentro de la edificación existente.

Análisis de cargas equipos:

Equipo 3G: 250 kg.

TMC Para TX: 250 kg.

Gabinete rectificador 4 bancos: 1100 kg.

Análisis de la rejilla:

La rejilla funciona como elemento superficial de transmisión, ya que las

vigas principales se han dispuesto de forma tal que el apoyo de los equipos

sea lo más directo a estas, sin embargo si consideramos la posibilidad de

que la rejilla recibe en algún momento la carga del equipo más pesado

tendríamos:

Q = (1.100 kg) / (0.75 m. x 0.75 m.) = 1.955 k/m2

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Según lo indicado en el Manual de Acerogrill para Rejillas

Electroforjadas, tenemos que para esa sobrecarga y separación de 71 cm. se

adapta la de 1” x 1/8” , cuya carga uniforme admisible es 2064 kg/m2, siendo

mayor que la carga a soportar la cual es de 1955 kg/m2. Con una deflexión

máxima de 2.7 mm.

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En cuanto al análisis estructural realizado se identifican los siguientes

resultados:

Una vez realizado el análisis estático y dinámico, así como el diseño

de los marcos de concreto, y de acuerdo a las cargas aplicadas

distribuidas y puntuales del mástil de 6 metros y los equipos a aplicar

sobre la azotea de la edificación directamente sobre la plataforma

planteada y de allí hacia la estructura de la edificación, se realizó el

chequeo de diseño de pórticos estructurales en concreto armado tomando

un porcentaje mínimo de 1.00 % del área neta de los elementos

estructurales columnas, ya que son los elementos que deben soportar por

lo menos el doble del esfuerzo de las vigas de la edificación, y se obtuvo

un chequeo en el cual se indica los resultados de las columnas de la

estructura principalmente en los pórticos que soportan las cargas

anteriormente identificadas para el proyecto son:

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Diseño Sismorresistente en Concreto Armado. Pórtico principal

que soporta las cargas del mástil y losa de equipos.

Acero Longitudinal en Vigas y Columnas. Unidad Kg/cm2, Pórtico B Eje 4 Y

6, nivel planta de techo +6.00 m, columna de 20X20 cm, la cual soporta la

plataforma de estructura metálica que soporta carga puntual del mástil de 6

metros con un área de acero mínima de 8.58 cm2 equivalente al 2.14%

aumentando hasta sobrepasar el 6% permitido en la normativa Covenin, Por

lo cual se considera que a pesar de la plataforma planteada el pórtico se ve

afectado por las nuevas cargas aplicadas a la estructura.

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ETABS 2013 Columna de Concreto

ACI 318-08 Columna Sección Diseño

Columna Elemento Detalles (Summary)

Level Element Section ID Combo ID Station Loc Length (cm) LLRF Type

N1 C8 COL20X20 UDCON5 0 280 0.824 Sway Special

Sección Propiedades

b (cm) h (cm) dc (cm) Cover (Torsion) (cm)

20 20 4.006 1.454

Material Properties

Ec (kgf/cm²) f'c (kgf/cm²) Lt.Wt Factor (Unitless) fy (kgf/cm²) fys (kgf/cm²)

218820 210 1 4200 4200

Design Code Parameters

ΦT ΦCTied ΦCSpiral ΦVns ΦVs ΦVjoint

0.9 0.65 0.7 0.75 0.6 0.85

Axial Force and Biaxial Moment Design For Pu , Mu2 , Mu3

Design Pu

kgf

Design Mu2

kgf-cm

Design Mu3

kgf-cm

Minimum M2

kgf-cm

Minimum M3

kgf-cm

Rebar Area

cm²

Rebar %

%

28543.85 109579.11 243274.87 60627.13 60627.13 24.07(O/S #2) 6.02(O/S #2)

Axial Force and Biaxial Moment Factors

Cm Factor

Unitless

δns Factor

Unitless

δs Factor

Unitless

K Factor

Unitless

Length

cm

Major Bend(M3) 1 1.807427 1 1 260

Minor Bend(M2) 1 1.807427 1 1 260

Shear Design for Vu2 , Vu3

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Shear Vu

kgf

Shear ΦVc

kgf

Shear ΦVs

kgf

Shear ΦVp

kgf

Rebar Av /s

cm²/cm

Major, Vu2 960.25 2232.83 0 0 0

Minor, Vu3 915.47 2791.04 0 915.47 0

Joint Shear Check/Design

Joint Shear

Force

kgf

Shear

Vu,Top

kgf

Shear

Vu,Tot

kgf

Shear

ΦVc

kgf

Joint

Area

cm²

Shear

Ratio

Unitless

Major Shear, Vu2 N/A N/A N/A N/A N/A N/A

Minor Shear, Vu3 N/A N/A N/A N/A N/A N/A

(6/5) Beam/Column Capacity Ratio

Major Ratio Minor Ratio

N/A N/A

Como resultado de la aplicación de las nuevas cargas y como se

indicó anteriormente, la columna en su nivel superior inicia con un

acero de 2.14 %, aumentando hasta más de un 6%, hasta sobrepasar el

acero requerido para la sección de la columna el cual excede sus

dimensiones.

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En cuanto a los resultados del analisis del la columna de 20x20 cm del

nivel de planta alta portico B del eje 4 y 6, se indica que la seccion no trabaja

con acero minimo y al desconocer la cuantia de acero real y su distribucion

actual, no se puede proceder a realizar la aplicación de nuevas cargas si

realizar la aplicación de diversos procesos para dar seguridad de su

estabilidad y rigidez estructural.

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En cuanto a los resultados del analisis del la columna de 20x20 cm del

nivel de planta baja portico B del eje 4 y 6, se indica que la seccion no

soporta el esfuerzo de cmpresion para el cual esta siendo sometido, ya que

la seccion no es lo suficientemente grande y por lo que se debe aumentar su

seccion y area de acero longitudinal, no se puede proceder a realizar la

aplicación de nuevas cargas si realizar la aplicación de diversos procesos

para dar seguridad de su estabilidad y rigidez estructural.

Análisis Dinámico

Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicación de

sismos en el sentido x, y, se encuentran dentro de los rangos establecidos en

la norma venezolana de sismo resistencia, menores al 0.018 la cual se indica

se acuerdo a la siguiente tabla.

DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO X

EDIFICACIONES

TIPO Y DISPOSICIÓN DE LOS GRUPO GRUPO GRUPO

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A B1 B2

Susceptibles de sufrir daños por deformaciones de la estructura. 0.012 0.015 0.018

No susceptibles de sufrir daños por deformaciones de la

estructura. 0.016 0.020 0.024

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Deriva Máxima SX = 0.8 * R * 0.0002673

D Max Sx = 0.8 * 5 * 0.002683 = 0.019 > 0.018 No Chequea. La deriva

máxima en el sismo X, no se encuentra dentro del artículo de la norma

Sismorresistente, la estructura debe aumentar sus secciones.

DIAGRAMA DE DERIVA MAXIMA SISMO Y

Deriva Máxima SY = 0.8 * R * 0.0002673

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D Max Sy = 0.8 * 5 * 0.002244 = 0.0089 ≤ 0.018 Se encuentra al límite. La

deriva máxima en el sismo y, se encuentra trabajando cerca del límite a

pesar de que las secciones se asumen con un acero del 1%, las secciones

de la edificación deben ser aumentadas.

Resultados obtenidos

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Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicación de

sismos en el sentido x, y, se encuentran en el sentido x fuera de los

rangos establecidos en la norma venezolana de sismo resistencia, y en la

dirección y se encuentra al límite, superando e igualando el criterio o valor

de 0.018 la cual se indicó anteriormente en las tablas de control de

desplazamiento.

EL corte estático de la estructura en relación con los cortes dinámicos

debido a la aplicación de los sismos se encuentran en una mayor e igual

por lo que se debe aplica corrección del corte basal, siendo la solución

más directa el aumento de los elementos estructurales columnas, de

acuerdo a las especificaciones de la norma Sismo resistente Venezolana.

De acuerdo a los chequeos realizados se determina, que la aplicación de

las cargas debido a losas de equipos y mástil de equipos de

telecomunicaciones, interfieren y pueden comprometer la estructura de la

edificación, a pesar de para ayudar a distribuir las cargas y esfuerzos

producidos por estas cargas puntuales y distribuidas se realizó la

aplicación de una plataforma compuesta por elementos de acero como lo

son perfiles IPE y rejillas de acero grill, por lo que para proceder a

realizar la ejecución de la obra se recomienda la aplicación de ciertos

tipos de rehabilitación estructural reforzando y dando la estabilidad

necesaria para aplicar las nuevas cargas.

En caso de proceder a realizar el refuerzo de los elementos estructurales

existentes actualmente en la edificación se puede proceder mediante

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diversos métodos, es importante que al reforzar las columnas no solo se

debe proceder en el nivel inferior de pórtico que soporta directamente las

nuevas cargas sino que se debe realizar hasta la base de la estructura

llegando incluso a ejecutar un nuevo diseño de fundaciones. Entre los

casos más comunes se encuentran :

Refuerzo de elementos estructurales, vigas y columnas mediante

la aplicación o adhesión externa de polímeros reforzados con fibra

de carbono, el cual aumenta la resistencia a la tracción, a la

corrosión, facilidad de colocación, alta resistencia y bajo peso,

minimizando la interrupción del uso de la edificación, y

aumentando la vida útil de sus elementos.

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Refuerzo de elementos estructurales columnas mediante la

aplicación o refuerzo mediante perfiles metálicos, generalmente

con la aplicación de ángulos de acero, creando un empresillado o

encamisado, que aumenta el esfuerzo de compresión de las

columnas de concreto y de esta forma dándole mayor rigidez a la

estructura.

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Y la opción generalmente más utilizada para reforzar las

edificaciones que poseen elementos estructurales, deficientes de

las secciones necesarias de concreto y cuantías de acero

longitudinal tanto en vigas como en columnas, es la creación de

una nueva cuantía de acero, proceso el cual se realiza al

escarificar el concreto existente para la colocación de un nuevo

refuerzo con barras de acero que se debe colocar generalmente

desde la planta alta hasta las fundaciones de la estructura, dando

la rigidez necesaria para la aplicación de nuevas cargas y

chequear los procesos necesarios para cumplir con la normativa

venezolana Sismorresistente.

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