UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FILIAL - LIMA

FACULTAD DE INGENIERA

ESPECIALIDAD DE INGENIERIA CIVIL

CTEDRA

:Diseo SismorresistenteCATEDRTICO:Ing. Nestor Cardenas Venturoso

INTEGRANTES : Maslucan Mas, Jhoana

Mendoza Chuquillanqui, Patricia

Moran Crdenas Marco Antonio

Ojeda Venturoso, kelly Jessica

Ramos Ramn, Richard Javier

CICLO

:IXSECCION

:C1TURNO

: NocheLima Per

2014MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CLCULO.

PROYECTO DE ESTRUCTURAS: UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

2014CONTENIDO

1.GENERALIDADES.- 1.1NORMAS EMPLEADAS

1.2ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS

1.3CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE CIMENTACION

1.4 ESTADOS DE CARGA

1.5 REFERENCIAS2.ESTRUCTURACION.-

2.1 ESTRUCTURACION DE EDIFICACION 3.PREDIMENSIONAMIENTO.- 3.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PERALTADAS

3.2 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS4.METRADO DE CARGAS.-5.ANALISIS SISMICOS.- 5.1 MODELO ESTRUCTURAL

5.2 NORMAS Y PARAMETROS PARA EL ANALISIS SISMICO

5.3 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES DE DISEO

5.4 MODELO DE ANALISIS Y CONTROL DE RESULTADOS DE DESPLAZAMIENTOS.

6. ANALISIS ESTATICO

6.1 DISTRIBUCIN DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACIN6.2 FUERZA CORTANTE ESTATICO Y CORTANTE DINAMICO1. GENERALIDADESLa presente Memoria corresponde al Anlisis Ssmico y Calculo Estructural del Proyecto UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES; edificacin conformada por 5 pisos.1.1NORMAS EMPLEADAS

Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales descritos a continuacin.

-Reglamento Nacional de Edificaciones (Per) Normas Tcnicas de Edificacin (N.T.E.):

-NTE E.020 CARGAS -NTE E.060 CONCRETO ARMADO

-NTE E.030 DISEO SISMORRESISTENTE -NTE E.070 ALBAILERIA

-NTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES

- A.C.I. 318 2008 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for Structural Concrete

- UBC 1997 Uniform Building Code

Se entiende que todos los Reglamentos y Normas estn en vigencia y/o son de la ltima edicin.

1.2ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS

CONCRETO:

-Resistencia (fc): 210 Kg/cm2

(todos los elementos)

-Modulo de Elasticida (E) : 210,000 Kg/cm2 (fc = 210 Kg/cm2)

-Modulo de Poisson (u): 0.20

-Peso Especfico (C): 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3 (concreto armado)

ACERO CORRUGADO (ASTM A605): -Resistencia a la fluencia (fy) : 4,200 Kg/cm2 (G 60): E: 2100,000 Kg/cm2 COMPONENTES DE CONCRETO ARMADOCemento Prtland.- El cemento a usarse para la preparacin del concreto ser Cemento Prtland, el cual debe cumplir los requisitos impuestos por el ITINTEC para cemento Prtland del Per.

Agua.- El agua a emplearse en la preparacin del concreto debe encontrarse libre de materia orgnica, fango, sales cidos y otras impurezas y si se tiene duda del agua a emplear realizar los ensayos qumicos de determinacin de la calidad.Agregados.- Son primordiales en los agregados las caractersticas de densidad, resistencia, porosidad y la distribucin volumtrica de las partculas llamada tambin granulometra o gradacin.

ALBAILERIA CONFINADAMaterial estructural conformado por unidades de albailera de caractersticas definidas asentadas con morteros especificados y que cuenta con refuerzos para el confinamiento adecuado de las unidades de albaileria . Dentro de los tipos de albailera empleados en nuestro edificio tenemos los siguientes:

-Resistencia (fm): 65 Kg/cm2

(todos los elementos)

-Modulo de Elasticida (E) : 250,000 Kg/cm2 (fm = 65 Kg/cm2)

-Peso Especfico (C): 1800Kg/m3 (concreto simple)

COMPONENTES DE ALBAILERIA CONFINADA

Mortero.- Constituido por una mezcla de cemento y agregado en la siguiente proporcin: cemento: arena 1: 4.

Unidades de albailera.- Cada unidad de albailera debe cumplir con los requerimientos mnimos dado en la actual Norma E.070 Albailera. En este caso sern unidades Tipo IV.

RECUBRIMIENTOS MNIMOS (R):

-Cimientos, zapatas, vigas de cimentacin

7.50 cm

-Columnas, Vigas, Placas, Muros (Cisternas, Tanques)4.00 cm

-Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde

3.00cm

-Losas macizas, Escaleras

2.50 cm

1.4ESTADOS DE CARGAS.-

La Norma Tcnica E-020 recomienda valores mnimos para las cargas que se deben considerar en el diseo de una estructura, dependiendo del uso al cual est diseada la misma. Las cargas a considerar son las denominadas: muertas, vivas y sismo.

Consideramos como carga muerta (CM) al peso de los materiales, tabiques y otros elementos soportados por la estructura, incluyendo su peso propio que se suponen sern permanentes. Como carga viva (CV), al peso de los ocupantes, materiales equipo, muebles y otros elementos mviles. Finalmente las cargas de sismo (CS) son aquellas que se generan debido a la accin ssmica sobre la estructura.

Diseo en Concreto Armado

Para determinar la resistencia nominal requerida, se emplearon las siguientes combinaciones de cargas:

1.4 M + 1.7 V M = carga muerta

1.25 ( M + V) + S V = carga viva

1.25 ( M + V) - S S = carga de sismo

0.90 M + S

0.90 M - S.

Adems, el Reglamento establece factores de reduccin de resistencia en los siguientes casos:

SolicitacinFactor ( de Reduccin

- Flexin0.90

- Traccin y Traccin + Flexin0.90

- Cortante0.85

- Torsin0.85

- Cortante y Torsin0.85

- Compresin y Flexo compresin

Elementos con espirales0.75

Elementos con Estribos0.70

Resumiendo, para el diseo de los elementos estructurales se debe cumplir que:

Resistencia de Diseo ( Resistencia Requerida (U)

Resistencia de Diseo = ( Resistencia Nominal

2. ESTRUCTURACIN

En la estructuracin de estos bloques se defini la ubicacin y las caractersticas de todos los elementos estructurales, tales como las losas aligeradas, losas macizas, vigas, columnas y placas de los pabellones nuevos de tal forma que los bloques tengan un comportamiento adecuado ante solicitaciones de cargas de gravedad y de sismo.

Se sigui los siguientes parmetros de estructuracin para lograr una estructura adecuada:

Simplicidad y simetra

Resistencia y ductilidad

Hiperestaticidad y monolitismo

Uniformidad y continuidad de la estructura

Rigidez lateral

Existencia de diafragmas rgidos Anlisis de la influencia de los elementos no estructurales.2.1. ESTRUCTURACIN DE EDIFICACINLa edificacin consta de muros de albailera confinada en el sentido del eje X-X y muros estructurales de concreto armado en el sentido del eje Y-Y. Los elementos estructurales se localizan en planta de tal manera de cumplir con los requerimientos arquitectnicos y de diseo sismorresistente. Para el diseo se ha considerado sobrecargas como siguen:

Edificacin con uso de vivienda

Sobrecarga de 200 kg/m2.

Y una sobrecarga para los pasadizos y escaleras de 200 Kg/m2. Los techos estn conformados por losas aligeradas de h=20 cm .Las vigas peraltadas son de de 50, 60cms, que descansan sobre placas o muros estructurales de concreto armado asi como tambin sobre columnas. Las columnas han sido dimensionadas segn los requerimientos arquitectnicos y estructurales. La cimentacin est constituida por plateas debido a la recomendacin del estudio de suelos.3. PREDIMENSIONAMIENTO

Este predimensionamiento consisti en dar una dimensin tentativa o definitiva, de acuerdo a ciertos criterios y recomendaciones establecidos basndose en la prctica de muchos ingenieros y a lo estipulado en la Norma Tcnica de Edificaciones NTE-060 de Concreto Armado y entre los Requisitos Arquitectnicos y de Ocupacin. Luego del anlisis de estos elementos se ver si las dimensiones asumidas son convenientes o tendrn que cambiarse para luego pasar al diseo de ellos.

3.1 PREDIMENSIONAMIENTO VIGAS PERALTADAS

Para predimensionar estas vigas, por lo general, se considera como regla prctica usar un peralte del orden del dcimo, doceavo o catorceavo de la mayor luz libre entre apoyos.

Para el ancho o base de la viga se debe considerar una longitud mayor que 0.3 del peralte, sin que llegue a ser menor de 25 cm. Se recomienda no tener un ancho mayor a 0.5 del peralte, debido a que el ancho es menos importante que el peralte para proporcionar inercia a la viga.

Resumiendo:

Clculos del Dimensionamiento de las vigas peraltadas de los pabellones:

Las vigas paralelas a la direccin X sern de 50 cm de alto y una base de 30cm.Por otro lado, el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) en la NTE-060 en su acpite 10.4.1.3, dice que la condicin para no verificar deflexiones en una viga es que el peralte debe ser mayor igual que el dieciseisavo de la luz libre.

Para Viga 1: L= 6.00 m, L /16 = 0.38m H(0.38m ok

3.2 PREDIMENSIONAMIENTO LOSAS ALIGERADASPara predimensionar el espesor (h) de las losas aligeradas armadas en un sentido se sigui la Norma E.060 de Concreto Armado, donde se menciona que para prescindir de la verificacin de deflexiones, cuando actan sobrecargas menores a 300kg/m2, se puede utilizar la relacin:

Para el caso de losas macizas armadas 2 sentidos y apoyadas sobre sus cuatro lados, se decide utilizar la siguiente relacin:

Con los valores obtenidos se decide uniformizar el sistema de techos a un espesor de

0.20 m para losas aligeradas y macizas en caso hubiera.

Clculos del Dimensionamiento de losas.

En general todas las losas tendrn una altura de 20 cm y ancho de vigueta base 10 cm.

4. METRADO DE CARGAS

En este captulo, se mostrar el clculo de las cargas de gravedad que se aplican a la estructura. Las cargas de gravedad son la Carga Muerta y la Carga Viva.

Como regla general, al metrar cargas se debe pensar en la manera como se apoya un elemento sobre otro, las cargas existentes en un nivel se transmiten a travs de la losa del techo hacia las vigas que la soportan, luego estas vigas al apoyarse sobre las columnas, le transfieren su carga, posteriormente las columnas transfieren las cargas hacia sus elementos de apoyo que son las zapatas, finalmente las cargas pasan a actuar sobre el suelo de cimentacin.

El metrado se har mediante el mtodo de rea tributaria o zonas de influencia separando la carga muerta de la carga viva. Los valores de cargas y pesos unitarios a usar son los siguientes y han sido tomados de la NTE E.020 de Cargas del Reglamento Nacional de Edificaciones.

El anlisis se ha desarrollado haciendo uso del programa ETABS Nonlin v.9.7.2elaborado por Computers and Estructures Inc. Y permite colocar las cargas de gravedad y definir la carga ssmica. Adicionalmente al colocar las dimensiones de los elementos y definir la densidad del concreto como parmetro nos permite modelar de una manera muy cercana a la realidad estos elementos.

Como ejemplo se muestran a continuacin la forma como se colocaron las cargas muertas y vivas en las losas con el programa ETABS 9.7.2. Este programa reparte las cargas colocadas en la edificacin.5. ANALISIS SISMICO

5.1 MODELO ESTRUCTURAL El anlisis se ha desarrollado haciendo uso del programa ETABS Nonlinear v.9.7.2 elaborado por Computers and Estructures Inc. La carga ssmica total se ha calculado tomando el 100% de la Carga Muerta y el 50% de la carga viva (para centros de educacin y/o capacitacion), tal como lo seala la norma NTE-030 de diseo Sismo resistente.

El anlisis ssmico se desarroll de acuerdo a las indicaciones de la Norma Peruana de Diseo Sismorresistente NTE-030.

Se empleo un modelo espacial con diafragmas rgidos en cada sistema de piso. Como coordenadas dinmicas se consideraron 3 traslaciones y 3 giros. De estos 6 grados de libertad, los desplazamientos horizontales y el giro en la vertical se establecieron dependientes del diafragma. Se consideraron la deformacin por fuerza axial, cortante, flexin y torsin.

La Norma NTE-030 seala que al realizar el anlisis ssmico empleando el mtodo de superposicin espectral se debe considerar como criterio de superposicin el ponderado entre la suma de absolutos y la media cuadrtica segn se indica en la siguiente ecuacin:

Alternativamente se puede utilizar como criterio de superposicin la combinacin cuadrtica completa (CQC). En el presente anlisis se utiliz este ltimo criterio.

5.2 NORMAS Y PARMETROS PARA EL ANLISIS SSMICO El anlisis ssmico se efectu siguiendo las indicaciones de la Norma Peruana de Diseo Sismorresistente NTE.030 del 2006.

La respuesta ssmica se determin empleando el mtodo de superposicin espectral considerando como criterio la Combinacin Cuadrtica Completa, (CQC) de los efectos individuales de todos los modos.

Parmetros ssmicos para todos los Pabellones

Tal como lo indica la Norma E.030, y de acuerdo a la ubicacin de la estructura y las consideraciones de suelo proporcionadas, los parmetros para definir el espectro de diseo fueron:

Zonificacin: La zonificacin propuesta se basa en la distribucin espacial de la sismicidad observada, las caractersticas generales de los movimientos ssmicos y la atenuacin de estos con la distancia epicentral, as como en informacin geotcnica.

El territorio nacional se encuentra dividido en tres zonas, a cada zona se le asigna un factor Z. Este factor se interpreta como la aceleracin mxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos.

La zona donde est ubicada la edificacin segn la zonificacin de la norma E-030 es la zona 3 y su factor de zona es 0.4.

Estudios de Sitio: Son estudios similares a los de micro zonificacin, aunque no necesariamente en toda su extensin. Estos estudios estn limitados al lugar del proyecto y suministran informacin sobre la posible modificacin de las acciones ssmicas y otros fenmenos naturales por las condiciones locales. Su objetivo principal es determinar los parmetros de diseo.

Condiciones Geotectnicas: Para los efectos de esta norma los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecnicas del suelo, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibracin y la velocidad de propagacin de las ondas de corte.

Para efectos de la aplicacin de la Norma E-030 de diseo sismo resistente se considera que el perfil de suelo es del tipo Intermedio (S2), el parmetro Tp asociado con este tipo de suelo es de 0.60 seg., y el factor de amplificacin del suelo asociado se considera S=1.20.

Factor de amplificacin ssmica: De acuerdo a las caractersticas de sitio, se define el factor de amplificacin ssmica (C) por la siguiente expresin:

C = 2.5x(Tp/T); C