MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO

ESTRUCTURAL SISMICO - SUPERESTRUCTURA

PROYECTO: CONSTRUCCION Y MEJORAMIENTO DE INFRAESTRUCTURA DEPORTIVO RECREACIONAL DEL COMPLEJO LOS GRANADOS EN EL DISTRITO DE TACNA. SECTOR: GIMNASIO Y COLISEO. . SISTEMA: SENTIDO X-X : prtico SENTIDO Y-Y : albailera confinada - graderias ANTECEDENTES: Como consecuencia del sismo ocurrido en el sismo del 23 de junio del 2001, y tambin como experiencia de los anteriores sismos ocurridos en el Per y otros pases las normas de consideracin del diseo ssmico han variado sustancialmente, especialmente las dirigidas a las denominadas edificaciones esenciales e importantes. Las edificaciones esenciales y las importantes son instalaciones de especial importancia que debido a la relevante funcin que desempean en la vida social de una comunidad y sobre todo en la atencin de la emergencia asociada al evento ssmico, imponen la necesidad de evaluar tanto su vulnerabilidad fsica como funcional. En la actualidad las nuevas edificaciones deben de contar con estas consideraciones sismorresistentes. Los cdigos de diseo ssmico bsicamente han apuntado a elevar los niveles de fuerzas de diseo como estrategia para reducir el nivel de riesgo de estas y otras instalaciones calificadas como de importancia vital. OBJETIVOS: Elaboracin de un anlisis sismorresistente que considere un diseo enmarcado dentro de los parmetros de la norma NTE-E030. DEL ANALISIS ESTRUCTURAL Eje X-X Se tiene un sistema de prticos. Eje Y-Y Se tiene un sistema de albailera.

SUPERESTRUCTURA ESTRUCTURA TIPICA DE PORTICO. Se ha concebido un tipo de estructura en el eje x-x en donde los prticos son diseados para tomar por lo menos 80% del cortante en la base. En el sentido y-y se encuentran las graderas y muros los cuales absorben ms del 80% de la fuerza cortante Se tiene 01 loza aligerada donde: rea techada = 303 m2 El peso propio es de 350 kg/m2 La sobrecarga asumida es de 100 kg/m2 El rea (proyeccin vertical) de la estructura metlica es de 1,825 m2 La sobrecarga asumida es de 30 kg/m2 SUB ESTRUCTURA Los planos muestran que la cimentacin es superficial convencional y est conformado por zapatas y cimientos corridos segn el tipo del terreno, PARAMETROS UTILIZADOS EN EL ANLISIS

Caractersticas de los Materiales: Concreto: fc = 280 Kg/cm2 Acero: fy = 4200 Kg/cm2 Albailera: fm = 50 Kg/cm2

Cargas Unitarias:

Concreto armado: = 2400 Kg/m3 Peso Losa Aligerada = 350 Kg/m2 Carga Ssmica:

Espectro respuesta de aceleracin de Diseo segn norma E-30 = ZUSCg/R Donde los parmetros ssmicos son: Factor de Zona (Z) = 0.4 Factor de Uso (U) = 1.3 Factor Suelo (S) = 1.2 Periodo de Suelo (Tp) = 0.6 seg Gravedad (g) = 9.81 m/seg2 Coeficiente de Reduccin (R) Rxx = 8 Ryy = 3. Por ser irregular Rxx = 6 Ryy = 2.25. Donde: Coeficiente ssmico (C) = 2.5*(Tp/T)

IrregularX - X portico

3 Z : 0.4B U : 1.3

S2 S : 1.2

6.00.6

T C As0.10 2.50 2.550.15 2.50 2.550.20 2.50 2.550.25 2.50 2.550.30 2.50 2.550.35 2.50 2.550.40 2.50 2.550.45 2.50 2.550.50 2.50 2.550.55 2.50 2.550.60 2.50 2.550.65 2.26 2.310.70 2.06 2.100.75 1.89 1.930.80 1.74 1.780.85 1.62 1.650.90 1.51 1.540.95 1.41 1.441.00 1.32 1.351.05 1.24 1.271.10 1.17 1.201.15 1.11 1.131.20 1.05 1.071.25 1.00 1.021.30 0.95 0.971.35 0.91 0.931.40 0.87 0.881.45 0.83 0.851.50 0.80 0.811.55 0.76 0.781.60 0.73 0.751.65 0.71 0.721.70 0.68 0.691.75 0.66 0.671.80 0.63 0.651.85 0.61 0.62

Direccin:

Coeficiente de reduccin R :

Tipo de estructura:

Espectro de Diseo Ssmico Norma E - 030

Anlisis Dinmico

Periodo de plataforma Tp :

Factor de zona

Parmetro de sueloCategora de la edificacin

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

Espectro Ssmico

FIGURA N 1: ESPECTRO DE RESPUESTA

IrregularY - Y albaileria confinada - graderias

3 Z : 0.4B U : 1.3

S2 S : 1.2

2.30.6

T C As0.10 2.50 6.800.15 2.50 6.800.20 2.50 6.800.25 2.50 6.800.30 2.50 6.800.35 2.50 6.800.40 2.50 6.800.45 2.50 6.800.50 2.50 6.800.55 2.50 6.800.60 2.50 6.800.65 2.26 6.150.70 2.06 5.610.75 1.89 5.150.80 1.74 4.750.85 1.62 4.400.90 1.51 4.100.95 1.41 3.831.00 1.32 3.591.05 1.24 3.381.10 1.17 3.191.15 1.11 3.021.20 1.05 2.861.25 1.00 2.721.30 0.95 2.591.35 0.91 2.471.40 0.87 2.361.45 0.83 2.261.50 0.80 2.161.55 0.76 2.081.60 0.73 2.001.65 0.71 1.921.70 0.68 1.851.75 0.66 1.781.80 0.63 1.721.85 0.61 1.66

Direccin:

Coeficiente de reduccin R :

Tipo de estructura:

Espectro de Diseo Ssmico Norma E - 030

Anlisis Dinmico

Periodo de plataforma Tp :

Factor de zona

Parmetro de sueloCategora de la edificacin

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

Espectro Ssmico

DEL METODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL El anlisis empleado en el presente proyecto esta basado en el mtodo de rigideces por el procedimiento de matrices en donde se ha modelado la estructural con elementos frame (prtico que asume corte, flexin y compresin) y muros.

Modelado de la Estructura.

FIGURA N 3: MODELO DE LA ESTRUCTURA ANLISIS SISMICO DINAMICO El anlisis ssmico dinmico empleado en este trabajo esta basado en el mtodo de superposicin modal - espectral para encontrar los desplazamientos que presenta la estructura, considerado en la Norma NTE-030-06. El modelo estar sometido a las diferentes simulaciones ssmicas en cada uno de sus ejes y que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada uno de sus elementos por las fuerzas inerciales producidas por el espectro ssmico, se esta considerando a la estructura de la siguiente manera:

9 La superestructura se modela como una estructura reticular tridimensional, formada por columnas, vigas, muros y diafragma flexible, con una adecuada de rigidez.

Luego de analizado la estructura se obtuvo los siguientes resultados:

MODOS Y PERIODOS DE VIBRACION DE LA ESTUCTURA 1er MODO

FIGURA N 3: 1er MODO El primer modo de vibracin esta asociado con el eje X-X con un valor del periodo de 0.3813..

2do MODO

FIGURA N 5: 2do MODO El segundo modo de vibracin esta asociado con el eje Y-Y con un valor del periodo de 0.3671 el cual pues tambin supone un comportamiento adecuado.

3er MODO

FIGURA N 6: 3er MODO El tercer modo de vibracin est asociado con el eje Z-Z con un valor del periodo de 0.3426. TABLA 1 : RESUMEN DE MODOS Y PERIODOS.

Mode Period1 0.381312 0.3670643 0.3426324 0.3207055 0.3147466 0.3032057 0.2862118 0.280559 0.26446110 0.24167111 0.241212 0.240749

DESPLAZAMIENTO DE LA ESTRUCTURA. SENTIDO X-X

Desplazamiento Efectivo = 0.0636 Distorsin = 0.0636/10.1=0.00629

SENTIDO Y-Y

Desplazamiento Efectivo = 0.0192 Distorsin = 0.0192/10.1=0.0019

CALCULO SUB ESTRUCTURA - ZAPATAS AISLADAS. (ZAPATA APOYO CERCHA METALICA-ZONA GIMNASIO-MUSCULATURA)

(ZAPATA CERCHA METALICA ZONA GIMNASIO)

(ZAPATA GRADERIAS)

(ZAPATA ZONA MUSCULATURA)

MEMORIA CALCULO ESTRUCTURA METALICA.

METRADO DE CARGAS ESTRUCTURAMETALICACURVAGIMNASIA

ANCHOYAREATRIBUTARIA

1. AnchoTributario 1.500 m2. Largo 4.125 m

AreaTributaria 6.1875 m2

PESOS

CARGAMUERTAa) Cobertura 3.35 6.19 20.73b) PesoViguetas 31.65c) PesoArmaduraPrincipal SAP2000 0.00

52.38CARGAVIVAa) Sobrecarga 30.00 6.19 185.63

Comolaseccioncuentacondosnudosentoncesparacargardividimoslospesosobtenidosentredos.

CargaMuertaNudo 26.19 kgCargaVivaNudo 92.81 kg

CARGASISMICA.

Para1.50mllacargamuertaesde 52.38 kgPara1.50mllacargavivaesde 185.63 kg

Entonceslacargamuertatotalesde 1,584.32 kgEntonceslacargamuertavivaesde 5,614.54 kg

Tenemos 368 nudos

SegnReglamentoaplicamosel 50% SC

CargaSismicaentodoslosNudos 0.30 kg

CARGAPORVIENTO

Tenemosdeflecha 7.90Longitud 41.33

Relacion(l/f) 0.19

Delaflecha0.19escogemoslosvalorespara:

CASOVIENTOPERPENDICULARAEJECIRCUNFERENCIA

CuartodeVarlovento 0.6MedioCentral 0.9CuartodeSotavento 0.5

CASOVIENTOPARALELOAEJECIRCUNFERENCIA

CuartodeVarlovento 1MedioCentral 1CuartodeSotavento 1

Asumiremosloscoeficientesdesuccionparatodalaarmaduraen+/0.30

Entoncesfinalmentetendremoslasiguientereparticiondeviento

CASOVIENTOPERPENDICULARAEJECIRCUNFERENCIA

CuartodeVarlovento 0.9MedioCentral 1.2CuartodeSotavento 0.8

CASOVIENTOPARALELOAEJECIRCUNFERENCIA

CuartodeVarlovento 1.3MedioCentral 1.3CuartodeSotavento 1.3

VelocidaddeViento(mapaisotacasTacna) 50 KPHEntoncesVh 80.27 KPH

Estacargaseanalizapara1mdeinfluencianosotrostenemos4.125m.entoncesmultiplicaremoslascargaspor4.125

Conlosdatosanterioresentramosalaformula:Ph=0.005 C Vh^2

Entonces:

CASO:1(0.901.200.80)

CA

SO 1

29.00 ZonaBarlovento38.66 ZonaCentral25.77 ZonaSotavento

CASO:2(1.301.301.30)

CA

SO 2

41.88 ZonaBarlovento41.88 ZonaCentral41.88 ZonaSotavento

CASO:3(1.301.301.30)

CA

SO 3

25.77 ZonaBarlovento38.66 ZonaCentral29.00 ZonaSotavento

Angulo Fuerza C. X C.Z. Angulo Fuerza C. X C.Z. Angulo Fuerza C. X C.Z.130.06 18.66 22.19 130.06 26.95 32.05 130.06 16.59 19.73129.18 18.32 22.48 129.18 26.46 32.46 129.18 16.28 19.98128.30 17.97 22.76 128.30 25.96 32.87 128.30 15.97 20.23127.42 17.62 23.03 127.42 25.45 33.26 127.42 15.66 20.47126.54 17.26 23.30 126.54 24.93 33.65 126.54 15.35 20.71125.66 16.90 23.56 125.66 24.41 34.03 125.66 15.03 20.94124.78 16.54 23.82 124.78 23.89 34.40 124.78 14.70 21.17123.90 16.17 24.07 123.90 23.36 34.76 123.90 14.38 21.39123.02 15.80 24.31 123.02 22.82 35.12 123.02 14.05 21.61122.14 15.43 24.55 122.14 22.28 35.46 122.14 13.71 21.82121.26 15.05 24.79 121.26 21.73 35.80 121.26 13.37 22.03120.38 14.66 25.01 120.38 21.18 36.13 120.38 13.03 22.23119.49 14.27 25.24 119.49 20.62 36.45 119.49 12.69 22.43118.61 13.88 25.46 118.61 20.05 36.77 118.61 12.34 22.63117.73 13.49 25.67 117.73 19.49 37.07 117.73 11.99 22.81116.85 13.10 25.87 116.85 18.92 37.37 116.85 11.64 23.00115.97 12.70 26.07 115.97 18.34 37.65 115.97 11.29 23.17115.09 12.30 26.26 115.09 17.76 37.93 115.09 10.93 23.34114.21 11.89 26.45 114.21 17.17 38.20 114.21 10.57 23.51113.33 11.48 26.62 113.33 16.59 38.46 113.33 10.21 23.67112.45 11.07 26.80 112.45 15.99 38.71 112.45 9.84 23.82111.57 10.66 26.97 111.57 15.40 38.95 111.57 9.48 23.97110.69 10.24 27.13 110.69 14.80 39.18 110.69 9.11 24.11

TIPOCASOVIENTO

III

BARLOVEN

TO

25.774

TIPOCASOVIENTO

II

BARLOVEN

TO

41.880

BARLOVEN

TO

CASOVIENTOITIPO

28.996

109.81 13.10 36.37 109.81 14.19 39.40 109.81 13.10 36.37108.93 12.54 36.57 108.93 13.59 39.61 108.93 12.54 36.57108.05 11.98 36.76 108.05 12.98 39.82 108.05 11.98 36.76107.17 11.41 36.94 107.17 12.36 40.01 107.17 11.41 36.94106.29 10.84 37.11 106.29 11.75 40.20 106.29 10.84 37.11105.41 10.27 37.27 105.41 11.13 40.37 105.41 10.27 37.27104.53 9.70 37.42 104.53 10.51 40.54 104.53 9.70 37.42103.65 9.12 37.57 103.65 9.88 40.70 103.65 9.12 37.57102.77 8.55 37.70 102.77 9.26 40.84 102.77 8.55 37.70101.89 7.97 37.83 101.89 8.63 40.98 101.89 7.97 37.83101.01 7.38 37.95 101.01 8.00 41.11 101.01 7.38 37.95100.13 6.80 38.06 100.13 7.37 41.23 100.13 6.80 38.0699.24 6.21 38.16 99.24 6.72 41.34 99.24 6.21 38.1698.36 5.62 38.25 98.36 6.09 41.43 98.36 5.62 38.2597.48 5.03 38.33 97.48 5.45 41.52 97.48 5.03 38.3396.60 4.44 38.40 96.60 4.81 41.60 96.60 4.44 38.4095.72 3.85 38.47 95.72 4.17 41.67 95.72 3.85 38.4794.84 3.26 38.52 94.84 3.53 41.73 94.84 3.26 38.5293.96 2.67 38.57 93.96 2.89 41.78 93.96 2.67 38.5793.08 2.08 38.60 93.08 2.25 41.82 93.08 2.08 38.6092.20 1.48 38.63 92.20 1.61 41.85 92.20 1.48 38.6391.32 0.89 38.65 91.32 0.96 41.87 91.32 0.89 38.6590.44 0.30 38.66 90.44 0.32 41.88 90.44 0.30 38.6689.56 0.30 38.66 89.56 0.32 41.88 89.56 0.30 38.6688.68 0.89 38.65 88.68 0.96 41.87 88.68 0.89 38.6587.77 1.50 38.63 87.77 1.63 41.85 87.77 1.50 38.6386.94 2.06 38.61 86.94 2.24 41.82 86.94 2.06 38.6186.04 2.67 38.57 86.04 2.89 41.78 86.04 2.67 38.5785.16 3.26 38.52 85.16 3.53 41.73 85.16 3.26 38.5284.28 3.85 38.47 84.28 4.17 41.67 84.28 3.85 38.4783.40 4.44 38.40 83.40 4.81 41.60 83.40 4.44 38.4082.52 5.03 38.33 82.52 5.45 41.52 82.52 5.03 38.3381.64 5.62 38.25 81.64 6.09 41.43 81.64 5.62 38.2580.76 6.21 38.16 80.76 6.72 41.34 80.76 6.21 38.1679.87 6.80 38.06 79.87 7.37 41.23 79.87 6.80 38.0678.99 7.38 37.95 78.99 8.00 41.11 78.99 7.38 37.9578.11 7.97 37.83 78.11 8.63 40.98 78.11 7.97 37.8377.23 8.55 37.70 77.23 9.26 40.84 77.23 8.55 37.7076.35 9.12 37.57 76.35 9.88 40.70 76.35 9.12 37.5775.47 9.70 37.42 75.47 10.51 40.54 75.47 9.70 37.4274.59 10.27 37.27 74.59 11.13 40.37 74.59 10.27 37.2773.71 10.84 37.11 73.71 11.75 40.20 73.71 10.84 37.1172.83 11.41 36.94 72.83 12.36 40.01 72.83 11.41 36.9471.95 11.98 36.76 71.95 12.98 39.82 71.95 11.98 36.7671.07 12.54 36.57 71.07 13.59 39.61 71.07 12.54 36.57

ZONA

CEN

TRAL

41.880

ZONA

CEN

TRAL

38.661

ZONA

CEN

TRAL

38.661

70.19 8.73 24.25 70.19 14.19 39.40 70.19 9.83 27.2869.31 9.11 24.11 69.31 14.80 39.18 69.31 10.24 27.1368.43 9.48 23.97 68.43 15.40 38.95 68.43 10.66 26.9767.55 9.84 23.82 67.55 15.99 38.71 67.55 11.07 26.8066.67 10.21 23.67 66.67 16.59 38.46 66.67 11.48 26.6265.79 10.57 23.51 65.79 17.17 38.20 65.79 11.89 26.4564.91 10.93 23.34 64.91 17.76 37.93 64.91 12.30 26.2664.03 11.29 23.17 64.03 18.34 37.65 64.03 12.70 26.0763.15 11.64 23.00 63.15 18.92 37.37 63.15 13.10 25.8762.27 11.99 22.81 62.27 19.49 37.07 62.27 13.49 25.6761.39 12.34 22.63 61.39 20.05 36.77 61.39 13.88 25.4660.51 12.69 22.43 60.51 20.62 36.45 60.51 14.27 25.2459.62 13.03 22.23 59.62 21.18 36.13 59.62 14.66 25.0158.74 13.37 22.03 58.74 21.73 35.80 58.74 15.05 24.7957.86 13.71 21.82 57.86 22.28 35.46 57.86 15.43 24.5556.98 14.05 21.61 56.98 22.82 35.12 56.98 15.80 24.3156.10 14.38 21.39 56.10 23.36 34.76 56.10 16.17 24.0755.22 14.70 21.17 55.22 23.89 34.40 55.22 16.54 23.8254.34 15.03 20.94 54.34 24.41 34.03 54.34 16.90 23.5653.46 15.35 20.71 53.46 24.93 33.65 53.46 17.26 23.3052.58 15.66 20.47 52.58 25.45 33.26 52.58 17.62 23.0351.70 15.97 20.23 51.70 25.96 32.87 51.70 17.97 22.7650.82 16.28 19.98 50.82 26.46 32.46 50.82 18.32 22.4849.94 16.59 19.73 49.94 26.95 32.05 49.94 18.66 22.19

28.996

SOTA

VEN

TO

SOTA

VEN

TO

41.880

SOTA

VEN

TO

25.774

Angulo Fuerza C. X C.Z.128.30 16.23 20.55125.66 15.27 21.28123.02 14.27 21.96120.38 13.24 22.59117.73 12.19 23.18115.09 11.11 23.72112.45 10.00 24.20109.81 8.88 24.64107.17 7.73 25.02104.53 6.57 25.35101.89 5.40 25.6399.25 4.21 25.8596.61 3.01 26.0193.97 1.81 26.1391.33 0.61 26.1888.68 0.60 26.1887.36 1.21 26.1683.40 3.01 26.0280.76 4.21 25.8578.99 5.00 25.7176.35 6.18 25.4572.83 7.73 25.0271.07 8.50 24.7767.55 10.00 24.2064.91 11.11 23.7263.15 11.83 23.3759.62 13.24 22.5957.86 13.93 22.1855.22 14.94 21.5152.58 15.91 20.80

26.189

CARGAMUERTA

Angulo Fuerza C. X C.Z.128.30 57.52 72.84125.66 54.11 75.41123.02 50.58 77.82120.38 46.94 80.07117.73 43.19 82.15115.09 39.36 84.05112.45 35.44 85.78109.81 31.45 87.32107.17 27.40 88.68104.53 23.29 89.84101.89 19.12 90.8299.25 14.92 91.6196.61 10.68 92.2093.97 6.43 92.5991.33 2.15 92.7988.68 2.14 92.7987.36 4.27 92.7183.40 10.67 92.2080.76 14.90 91.6178.99 17.73 91.1076.35 21.90 90.1972.83 27.40 88.6871.07 30.11 87.7967.55 35.44 85.7864.91 39.36 84.0563.15 41.92 82.8159.62 46.94 80.0757.86 49.38 78.5955.22 52.94 76.2352.58 56.40 73.71

NUDOCARGAVIVA

92.813

Modelado de la Estructura.

CASO CARGA MUERTA SAP200

CASO CARGA MUERTA COBERTURA Y VIGUETAS.

CASO CARGA VIVA.

CASO VIENTO I

CASO VIENTO II

DESEMPEO DE LA ESTRUCTURA.

Todos los miembros se encuentran dentro de los rangos permisibles y se a analizado los apoyos que estn a los extremos para evaluar la carga en compresin por combinacin LRFD-99.

El elemento seleccionado cumple la relacin kl/r con un ratio de 0.657 el cual es menor que el ratio limite de 0.95. Analizando el otro extremo.

El elemento seleccionado cumple la relacin kl/r con un ratio de 0.666 el cual es menor que el ratio limite de 0.95. En el caso donde cambian los esfuerzos por efecto de zona central con sotavento o barlovento.

De igual manera el miembro se encuentra dentro del rango permisible

MEMORIA CALCULO GRADERIA ORTOPOLIGONAL. Se ha realizado el metrado de cargas en tal sentido se tiene que: CASO - CARGA MUERTA.

CASO CARGA VIVA.

RESULTADOS ENVOLVENTE.

AREA DE ACERO NECESARIA.

En tal sentido se ha colocado tanto para el refuerzo negativo como positivo 2 1/2" con lo cual se obtienen 2.54 cm2 con lo cual se cubre totalmente el rea de acero requerida con so correspondiente margen de seguridad.