memoria de calculo ddjj la libertad edif. derecha

MINISTERIO PUBLICO VICENTE BLACKERADECUACION DEL PROYECTO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE LA SEDE BLACKSA DEL DISRITO JUDICIAL DE LA LIBERTAD consultores

IDEALIZACION DEL EDIFICIO DE LA DERECHA

La idealización realizada nos permite modelar la estructura, obteniendo de esta manera un modelo que se pueda analizar estructuralmente, de modo que se puedan obtener los desplazamientos y momentos para el posterior diseño de la estructura.

Para iniciar, primero dibujamos la planta utilizando el K&BCAD, la cual se muestra a continuación:

Dirección: Av. Las Lomas 608 Urb. Las Lomas La MolinaTeléfono:365-4187 Fax:365-2741 Celular: 9734-5778

E-mail: [email protected]

Junta de separación entre las dos estructuras.

EDIFICIO A ANALIZAR


En la pantalla anterior podemos apreciar las dos estructuras que conforman la edificación. En esta segunda parte de la presente nota de calculo modelaremos, analizaremos y diseñaremos la estructura de la derecha.

La modelación de la planta estructural se realiza utilizando el Software K&BEST, el cual nos permite la generación automática del pórtico espacial, el modelo utilizado se muestra a continuación:

El modelo analizado consta de 8 ejes, 4 ejes en el sentido X y 4 ejes en el sentido Y de la estructura. Este modelo se ha utilizado para el calculo de la fuerza sísmica, así como para los desplazamientos de la estructura.

La sobrecarga utilizada para el presente calculo es de 400 Kg/m2, la estructuración se ha basado en sistemas de pórticos de concreto armado con placas o muros de corte, los entrepisos son un conjunto de losas aligeradas en un sentido, en dos sentidos, así como losas macizas en dos sentidos.




A continuación mostramos el modelo del pórtico espacial, usado para el análisis matricial:

Este es el modelo que se utilizará para las siguientes faces del análisis de la estructura.

Se puede observar que la presente planta es uniforme, ya que no tiene esquinas entrantes, como la anterior, pero como tiene aberturas en sus diafragmas rigidos, será considerada como una estructura irregular.




ANALISIS SISMICO DE LA ESTRUCTURA

Se procedió a realizar el análisis sísmico de la estructura, el cual se baso sobre la norma E-030 de diseño sismorresistente, la cual nos da los parámetros para calcular el coeficiente sísmico y la aceleración espectral.

Las etapas del análisis sísmico que se realizaron se muestran a continuación:

- Metrado de cargas y determinación del peso total de la estructura- Diseño sismorresistente (Norma E-030)- Cálculos Previos. (Distribución de la cortante basal en altura)- Análisis Dinámico.

Metrado de cargas y peso total de la Estructura.

En esta etapa se determino el peso total de la estructura (para fines del análisis sísmico), así como también se obtuvo el centro de masas de cada planta, para así poder determinar las excentricidades producidas en cada nivel por la diferente ubicación en planta del centro de masas, centro geométrico y centro de torsión.

A continuación mostramos el resultado del Metrado de cargas y peso de la estructura:




Diseño sismorresistente (Norma E-030)

Con los resultados obtenidos en el punto anterior, procedemos a definir todos los parámetros indicados en la norma E-030, para obtener el coeficiente sísmico, el cual multiplicado al peso total de la estructura obtenemos el cortante basal.

De la aplicación de la norma sismoresistente, hemos obtenido el coeficiente sísmico, el cual es de 0.11. Este coeficiente ha sido obtenido con la ultima norma de diseño Sismoresistente E-030 de abril del 2003.




Luego de haber obtenidos los parámetros para el análisis sísmico, se realizo el análisis dinámico, con el uso del software K&BEST, con el cual hemos obtenido las formas de vibración por cada modo

A continuación mostramos el reporte completo del análisis Dinámico, con las formas de modo, así como los desplazamientos de toda la estructura.




ANALISIS MATRICIAL DEL PORTICO ESPACIAL

Con el modelo espacial del edificio, se procedió a analizarlo espacialmente. Se ha utilizado este método de análisis por ser mas exacto y no tan conservador que un análisis de pórticos planos. Este es un análisis que nos da 6 grados de libertad por nodo, así como desplazamientos en las tres direcciones (X,Y y Z), así como momentos en tres direcciones.

Este análisis nos permite obtener los momentos flectores así como los momentos torsores de los elementos estructurales.

A continuación mostramos algunos niveles de la estructura, y su correspondiente numeración de miembros, nodos y Metrado de cargas:




Debemos hacer notar que el método matricial de análisis de pórticos espaciales es el más exacto y el mas adecuado a usar para este tipo de estructura, lo que junto al análisis Sísmico Dinámico, podemos obtener los resultados mas exactos, pudiendo optimizar al máximo los elementos estructurales, sin que esto signifique sacrificar la seguridad de los elementos estructurales.

A continuación mostramos salidas del análisis de pórticos espaciales:




A continuación se muestra todo el reporte del análisis espacial, donde se puede observar cada miembro cuales son sus acciones finales, así como los desplazamientos en los nudos:




DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO

Diseño de Vigas

Para el diseño de Vigas, se ha utilizado el software K&BEST, el cual esta de acuerdo con las ultimas normas de diseño de concreto Armado (E-060), así como con el ultimo reglamento del ACI-318.

Como se ha realizado el análisis espacial de la estructura, este nos ha dado momentos flectores así como momentos torsores, para contrarrestar los momentos torsores de las vigas, que no son muy significativos, se ha decidido usar un espaciamiento menor en los estribos.

Con el uso del software K&BEST, hemos obtenido el diseño de las vigas, al mismo tiempo hemos obtenido el Metrado de la misma, con exportación al K&BCOP y finalmente la exportación al K&BCAD para el dibujo de planos.

Esta automatización nos permite obtener los metrados y el dibujo de planos de una manera más rápida y con una considerable reducción de errores por factores humanos.

A continuación mostramos el procedimiento del Diseño de Vigas, utilizado para el presente calculo.




SECUENCIA DEL DISEÑO DE VIGAS



VIGA ELEGIDA

OBTENCION DE LOS EMBOLVENTES DE DISEÑO MAS DESFAVORABLE.




OBTENCION DEL METRADO DE VIGAS PARA K&BCOP

OBTENCION DEL DIBUJO DE LA VIGA PARA K&BCAD


Diseño de Columnas

Para el diseño de Columnas, se ha utilizado el software K&BEST, el cual esta de acuerdo con las ultimas normas de diseño de concreto Armado (E-060), así como con el ultimo reglamento del ACI-318.

El procedimiento para el diseño de columnas es primero obtener las solicitaciones de carga del análisis de pórtico espacial, para luego obtener el diagrama de iteraccion con la distribución de acero propuesta, para verificar que esta sección con la distribución de acero cumpla con las solicitaciones del análisis.

Para el caso especifico de columnas, con el fin de no cambiar secciones de estas, para no afectar en la arquitectura del presente proyecto, se ha decidido aumentar la resistencia del concreto de f´c=210 Kg/cm2 a f´c=280 Kg/cm2, en algunas columnas y en determinados pisos, los cuales están indicados en el respectivo plano de cuadro de columnas.

Se ha efectuado la verificación de las cuantías de acero en las columnas, verificando que estas se encuentren dentro de lo establecido por el código E-060 de Concreto Armado.

El objetivo es que las columnas cumplan con las solicitaciones requeridas, tanto por carga axial como por momentos en ambas direcciones, realizándose el diseño por flexo-compresión biaxial.

A continuación se muestra el diseño de columnas realizado:






COLUMNA ELEGIDA C7

OBTENCION DEL METRADO DE COLUMNAS PARA EL K&BCOP


Diseño de Placas

Para el diseño de placas se ha utilizado el software K&BEST, el cual nos permite obtener, desde las solicitaciones de carga, el dimensionamiento y el acero necesario según el diagrama de iteraccion.

La capacidad portante del terreno, de acuerdo al estudio de suelos es de = 3.0 Kg/cm2, la cual se ingresa al software para que proceda al calculo.



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