memoria descriptiva isla

MEMORIA DESCRIPTIVA

PROYECTO INSTITUCION EDUCATIVA 22434 LA ISLA

1. MEMORIA DE CALCULOa. Dimensionamiento

Aligerado

h= ln25

Donde: Ln : Longitud Libre

Por lo tanto, el peralte total del aligerado será: h = 6.63 = 0.15 ≈ 0.20 m.

25 Vigas

Para el dimensionamiento de las vigas estructurales se utilizara el método de ICG de la siguiente manera:

Vigas Principales: Ln : 700 cm.B : Ancho tributario

Metrado de Cargas Carga Muerta (CM)

Aligerado : 300 kg/m2.Acabado : 100 kg/m2.

: 400 kg/m2.

Carga Viva (CV)s/c : 250 kg/m2.

Carga UltimaWu= 1.2CM+1.6CVWu= 1.2(.40)+1.6(.25)Wu= 0.09 kg/cm2.

Ahora procederemos a hallar el peralte de la viga de la siguiente manera:

h = Ln/(4.01/ √ Wu) ≈ 700/(4.01/√0.09) = 51.78 cm.

Como calculo final, procederemos a hallar el ancho aproximando de la viga de la siguiente manera:

b = B ≈ 390 / 20 = 20 cm. 20

Después del dimensionamiento, y tomando en cuenta otros factores, se decidió colocar una viga con las siguientes

características: V-P(.30x.55)

Vigas Secundarias: Ln : 300 cm.B : Ancho tributario

Metrado de Cargas Carga Muerta (CM)

Aligerado (20%) : 60 kg/m2.Acabado (20%) : 20 kg/m2.Tabiqueria : 150 kg/m2.

: 230 kg/m2.

Carga Viva (CV)s/c (20%) : 50 kg/m2.

Carga UltimaWu= 1.2CM+1.6CVWu= 1.2(.23)+1.6(.05)Wu= 0.04 kg/cm2.

Ahora procederemos a hallar el peralte de la viga de la siguiente manera:

h = Ln/(4.01/ √ Wu) ≈ 300/(4.01/√0.04) =14.00 cm

Como calculo final, procederemos a hallar el ancho aproximando de la viga de la siguiente manera:

b = B ≈ 395 / 20 = 20 cm. 20

Después del dimensionamiento, y tomando en cuenta otros factores, se decidió colocar una viga con las siguientes características: V-S(.25x.55)

Para el dimensionamiento de las vigas que servirán de confinamimiento al balcón, se utilizara una viga chata con las siguientes dimensiones: V-CH (.25x.20)

ColumnasSe desarrollara con el método del ICG.

Tipo C1 ( columna de esquina )Metrado de Cargas Carga Muerta (CM)

Aligerado : 300 kg/m2.Acabado : 100 kg/m2.

Tabiqueria : 150 kg/m2

Vigas : 100 kg/m2

650 kg/m2

Carga Viva (CV)s/c : 250 kg/m2

Área tributaria : 6.03 m2

Peso sobre la columna : P = 2(650 + 250) x 6.03

P = 10.85 Ton.

Según ICG: A = 1.5 x P = 1.5 x 10.85 = 387.50 cm2.

0.2 x f´c 0.2 x 0.21

Por lo tanto, usaremos una columna L

Tipo C2( columna interior)Metrado de Cargas Carga Muerta (CM) CM = 650 kg/m2




P = 42.48 Ton.

Según ICG: A = 1.10 x P = 1.10 x 27.74 = 484.35 cm2.

0.30 x f´c 0.30 x 0.21

Por lo tanto, usaremos una columna T

Tipo C3 ( columna interior)

Metrado de Cargas Carga Muerta (CM) CM = 650 kg/m2




P = 23.42Ton.

Según ICG: A = 1.25 x P = 1.10 x 23.42 = 408.92 cm2.

0.25 x f´c 0.30x 0.21

Por lo tanto, usaremos una columna de 0.25x0.60

Tipo C4 ( columna exterior)Metrado de Cargas Carga Muerta (CM) CM = 650 kg/m2




P = 0.92Ton.

Según ICG: A = 1.25 x P = 1.25 x 0.92 = 21.90 cm2.

0.25 x f´c 0.25 x 0.21

Por lo tanto, usaremos una columna de

PlacasPara el dimensionamiento se puede usar las siguientes expresiones:

P = (0.80 tonm2 ) x (area del pisos en m 2 )

Bloque AP = (0.80) x (186.84 +236.50 ) P = 338.67 ton

Bloque BP = (0.80) x (158.50 + 125.22) P = 226.98 ton.

Con los parámetros sísmicos de la zona hallamos la cortante basal de la estructura, debemos señalar que esta solo es una aproximación ya que la verdadera cortante basal se hallara en el análisis sísmico.

Z = 0.4H = 7.60 mU = 1.5S = 1.2

Tp = 0.6 sCt = 60

T = 0.12667Seg.

C = 11.84 ≥ 2.5R = 3.00

C/R = 0.833

V u=ZUCSR

× P

Bloque A

Vu=(0. 4 ) x (1 .5 ) x (2.5) x (1 .2 )

3x 338.67 = 203 .20 ton

Bloque B

Vu=(0. 4 ) x (1 .5 ) x (2.50) x (1 .2 )

3x 226 .98 = 136 .19 ton

Por último hallamos la longitud mínima de placas que debería de existir en la estructura para que este cumpla con los requerimientos de la cortante basal.

L=V u¿¿

Donde L= Longitud de la placaBloque A

L= 203 .20 x 1000(0 .53 x √210 x 23

= 1150.30 cm

Bloque B

L= 136 .19 x 1000(0 .53 x √210 x 23 )

= 770 .96 cm

Esto solo será una referencia aproximada de la longitud de las placas, ya q estás asumen un peso exagerado y por ende una mayor cortante basal. Además, asumen que el 100% de la cortante basal es resistida por la placa, suposición que carece de razón.

b.Análisis Sísmico Estático:Empezaremos haciendo un metrado para poder hallar el peso de la estructura. Tómese en cuenta que para estructuras de Tipo A, según la norma E-030, se le tiene que incluir el 50% de la carga viva.

BLOQUE APRIMER NIVEL

Peso especifico H A L N

Subtotal KG

losa aligerada y acabado 400 9.25 21.78 1 80586Vigas principales 0.55*0.30 2400 0.55 0.3 9.1 7 25225Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 3 12 11880viga voladizo 2400 0.2 0.25 23.65 1 2838Peso de muros portante 1350 0.25 3.8 7 4 35910columna l 2400 1 3.8 0.2 4 7296columna t 0.25 2400 0.1125 3.8 0.16 4 657columna t 0.30 2400 0.135 3.8 0.15 6 1108columneta 1 2400 0.25 0.15 1.3 12 1404columneta 2 2400 0.25 0.15 1.68 12 1814viga collarin 1 2400 0.13 0.15 2.5 9 1053viga collarin 2 2400 0.13 0.15 1.4 3 197tabiqueria 1 1350 0.15 1.12 2.5 6 3402tabiqueria 2 1350 0.15 1.55 2.5 3 2354tabiqueria 3 1350 0.15 1.55 1.4 3 1318parapeto 1350 0.15 27.33 1.05 1 5811Sobrecarga salones 250 0.5 7.4 22.65 1 20951Sobrecarga en pasadizos 400 0.5 2 23.55 1 9420

213225SEGUNDO NIVEL

Peso especifico H A L N

Subtotal KG

losa aligerada y acabado 400 7.4 21.78 1 64469Vigas principales 0.55*0.30 2400 0.55 0.3 9.1 7 25225Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 3 12 11880Peso de muros portante 1350 0.25 1.675 7 4 15829columna l 2400 1 1.675 0.2 4 3216columna t 0.25 2400 0.1125 1.675 0.16 4 289columna t 0.30 2400 0.135 1.675 0.15 6 488Sobrecarga en techo 100 0.5 7.9 23.65 1 9342

130738TOTAL 343963

BLOQUE BPRIMER NIVEL

AulasPeso especifico H A L N

Subtotal KG

losa aligerada y acabado 400 9.25 15.1 1 55870Vigas principales 0.55*0.30 2400 0.55 0.3 9.1 5 18018Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 3 8 7920viga voladizo 2400 0.2 0.25 15.85 1 1902Peso de muros portante 1350 0.25 3.8 7 3 26933columna l 2400 1 3.8 0.2 4 7296columna t 0.25 2400 0.1125 3.8 0.16 2 328columna t 0.30 2400 0.135 3.8 0.15 4 739columneta 1 2400 0.25 0.15 1.3 8 936columneta 2 2400 0.25 0.15 1.68 8 1210viga collarin 1 2400 0.13 0.15 2.5 6 702viga collarin 2 2400 0.13 0.15 1.4 2 131tabiqueria 1 1350 0.15 1.12 2.5 4 2268tabiqueria 2 1350 0.15 1.55 2.5 2 1569tabiqueria 3 1350 0.15 1.55 1.4 2 879parapeto 1350 0.15 19.55 1.05 1 4157Sobrecarga en salones 250 0.5 7.4 15.1 1 13968Sobrecarga en pasadizos 400 0.5 2 15.75 1 6300Bañoslosa aligerada y acabado 400 1 6.6 7.3 1 19272Vigas principales 2400 0.55 0.3 13.3 1 5267Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 14.03 1 4630viga voladizo 2400 0.2 0.25 7.5 1 900columna l 2400 1 3.8 0.2 3 5472columna l 2400 1 3.8 0.098 1 894col 0.25*0.7 2400 0.25 3.8 0.6 1 1368tabiqueria 1 1350 1.59 0.15 6.56 1 2112tabiqueria 2 1350 1.64 0.15 4.44 1 1475tabiqueria 3 1350 1.675 0.15 5.6 1 1899Muros portantes 1350 3.8 0.25 9 1 11543Sobrecarga en baños 300 0.5 4.75 7.3 1 5201Sobrecarga en pasadizos 400 0.5 2 8.05 1 3220

213123

SEGUNDO NIVEL

AulasPeso especifico H A L N

Subtotal KG

losa aligerada y acabado 400 7.4 15.1 1 44696Vigas principales 0.55*0.30

2400 0.55 0.3 9.1 5 18018

Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 3 8 7920Peso de muros portante 1350 0.25 1.675 7 3 11872columna l 2400 1 1.675 0.2 4 3216columna t 0.25 2400 0.1125 1.675 0.16 2 145columna t 0.30 2400 0.135 1.675 0.15 4 326Sobrecarga en techo 100 0.5 7.9 15.85 1 6261Bañoslosa aligerada y acabado 400 1 4.65 7.3 1 13578Vigas principales 2400 0.55 0.3 13.3 1 5266.8Vigas secundarias 2400 0.55 0.25 14.03 1 4629.9columna l 2400 1 1.675 0.2 3 2412columna l 2400 1 1.675 0.098 1 393.96col 0.25*0.70 2400 0.25 1.675 0.6 1 603tabiqueria 1 1350 1.59 0.15 6.56 1 2112.156tabiqueria 2 1350 1.64 0.15 4.44 1 1474.524tabiqueria 3 1350 1.675 0.15 5.6 1 1899.45Muros portantes 1350 1.675 0.25 9 1 5087.8125Sobrecarga en techo 100 0.5 5.3 8.05 1 2133.25

131491TOTAL 346421

Después se procedió a hallar las fuerzas equivalentes que actúan cuando ocurre un sismo. Se tomo un Factor de Reduccion (R) distinto en cada sentido del sismo, esto se debe a que el material resistente a las acciones sísmicas no es el mismo.

ANALISIS SISMICOBLOKE A

PESO POR NIVELESPRIMER NIVEL = 213.22 TON

SEGUNDO NIVEL = 130.74 TON

343.96 TON

SISMO Z (LONGITUD MAS CORTA)Parametros Sismicos

P = 343.96 TON

Z = 0.4H = 7.6 mU = 1.5S = 1.2

Tp = 0.6 sCt = 60

T =0.1266666

7 S

C =11.842105

3 ≥ 2.5R = 3

C/R =0.8333333

3

V = 206.38 TON

Calculo de Fuerzas SismicasPESO (TON) ALTURA (m) Pi*Hi (TON-m) F (TON)

PRIMER NIVEL 213.22 2.90 618.35 91.83SEGUNDO NIVEL 130.74 5.90 771.36 114.55

1389.71 206.38

SISMO X (LONGITUD MAS LARGA)Parametros Sismicos

P = 343.96 TON

Z = 0.4H = 7.6 mU = 1.5S = 1.2

Tp = 0.6 sCt = 35

T =0.2171428

6 S

C =6.9078947

4 ≥ 2.5R = 8

C/R = 0.3125

V = 77.39 TON


PRIMER NIVEL 213.22 2.90 618.35 34.44

V= ZUCSR

P

V= ZUCSR

P

SEGUNDO NIVEL 130.74 5.90 771.36 42.96

1389.71 77.39BLOKE BPESO POR NIVELES

PRIMER NIVEL = 213.12 TON

SEGUNDO NIVEL = 131.49 TON

344.61 TON

SISMO Z (LONGITUD MAS CORTA)Parametros Sismicos

P = 344.61 TON

Z = 0.4H = 7.6 mU = 1.5S = 1.2

Tp = 0.6 sCt = 60

T =0.1266666

7 S

C =11.842105

3 ≥ 2.5R = 2.25

C/R =1.1111111

1

V = 275.69TON



1393.85 275.69

SISMO X (LONGITUD MAS LARGA)Parametros Sismicos

P = 344.61 TON

Z = 0.4H = 7.6 mU = 1.5S = 1.2

Tp = 0.6 sCt = 35

T =0.2171428

6 S

C =6.9078947

4 ≥ 2.5R = 6

C/R =0.4166666

7

V= ZUCSR

P

V= ZUCSR

P

V = 103.38TON



1393.85 103.38

Por último se introdujo la estructura, las cargas de gravedad y las fuerzas sísmicas a un software para calcular los desplazamientos y corroborar si la distorsión angular este dentro de los límites permitidos en la norma. Se tomo en cuenta la excentricidad accidental del 5%. Para dar una mejor observación de los desplazamientos laterales de la estructura, estas se ampliaron 100 veces la deformación real ya que si no hiciéramos eso las deformaciones serian casi imperceptibles a la vista. Además se incluyo a modo de imágenes las deformaciones en planta como se ve las siguientes imágenes:

BLOKE A

BLOKE B

Z

X

Fig. 01: Vista Isométrica de la Estructura.

Fig. 02: Sismo X+.

Z

X

Fig. 03: Sismo X-

Fig. 04: Sismo Z+.

Fig. 05: Sismo Z-.

Después, verificamos si la distorsión accidental esta dentro de los límites establecidos.

BLOKE Ax+

R= 8

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular

primer piso 425 0.379 2.274 2.274 0.005350588 OKsegundo piso 335 0.769 4.614 2.34 0.006985075 OK

z+R= 3

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular

primer piso 425 0.007 0.01575 0.01575 3.70588E-05 OKsegundo piso 335 0.011 0.02475 0.009 2.68657E-05 OK

BLOKE Bx+

R= 6

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular


x-R= 6

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular


z+R= 2.5

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular


z-R= 2.5

nivelaltura de piso

desplaz. lateral

desplaz. real

desplaz. relativo

distorcion angular


Para efecto de resumen, presentamos la máxima distorsión encontrada en todas las esquinas de la estructura:

∆X ∆Z

0.007 0.001

c.Análisis por Cargas de Gravedad:Para el análisis por cargas de gravedad se utilizaron las siguientes combinaciones de carga sin importar la dirección del sismo.

1.4CM1.2CM+1.6CV1.2CM+1.0CV±1.0EX0.9CM±1.0EX

Las cargas usadas son las proporcionadas en el R.N.E. en su norma E-020.Se obtuvieron los esfuerzos de los diversos elementos estructurales, los cuales nos servirán en la fase del diseño.

d.Esfuerzos máximos en viga para su diseño. A continuación se muestra la envolvente de esfuerzos en la viga del primer nivel del pórtico principal mas esforzado, ubicado en el eje 4, tales esfuerzos (Momentos y cortantes), servirá para su respectivo diseño.

Fig. 06: Diagrama de Momentos Flectores. (ton.m)

Fig. 06: Diagrama de Furzas Cortantes. (ton.)

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