02.MEMORIA DESCRIPTIVA estructuras-I.E. ARMANDO B.

”SUSTITUCION Y REFORZAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA, DOTACION DE MOBILIARIO Y EQUIPAMIENTO DE LA INSTITUCION EDUCATIVA N° 54004 FRAY ARMANDO BONIFAZ-ABANCAY-ABANCAY-APURIMAC”

MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS

1. GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCION :

La presente Memoria Descriptiva de Estructuras del Proyecto del Proyecto: "SUSTITUCION Y REFORZAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA, DOTACION DE MOBILIARIO Y EQUIPAMIENTO DE LA INSTITUCION EDUCATIVA N° 54004 FRAY ARMANDO BONIFAZ-ABANCAY-ABANCAY-APURIMAC” se ha desarrollado sobre la base del proyecto de Arquitectura, compatibilizado con el levantamiento topográfico, Estudio de Mecánica de Suelos con fines de cimentación y la Evaluación Estructural.La zona de emplazamiento del Proyecto será sobre un terreno en pendiente pronunciada que se construirá en el área libre del terreno de la I.E. y considerando demoliciones los cuales se indica en el levantamiento topográfico.

Para la clasificación de los suelos se ha tomado en cuenta el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y el Estudio de Mecánica de Suelos según se muestra en los Certificados de los ensayos realizados.

El Reglamento Nacional de Edificaciones rige las especificaciones Técnicas de los materiales que serán utilizados en la construcción, los tipos de carga y otras especificaciones técnicas para centros educativos.

Los agregados que la obra requiere serán provenientes de la zona o entorno de la misma; los materiales complementarios y de acabados provendrán de la zona de producción o comercialización y deben cumplir con las especificaciones técnicas del Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.2 NORMAS APLICABLES :

Constitución Política del Perú. Decreto Ley N° 1017 Ley de Contrataciones del Estado. D.S. N° 184-2008-EF, Reglamento de la Ley de Contrataciones del Estado. Ley N° 29289 Ley del Presupuesto del Sector Público para el Año Fiscal 2009. Ley N° 27209 Ley de Gestión Presupuestaria del Estado. Decreto Supremo N° 011-2006-VIVIENDA, Reglamento Nacional de Edificaciones

y su Modificatoria 2009. Ley N° 27293, Ley que crea el Sistema Nacional de Inversión Pública. Decreto Supremo N° 102-2007-EF, Reglamento del Sistema Nacional de Inversión

Pública. Resolución directoral N° 02-2009-EF/68.01, Directiva General del Sistema

Nacional de Inversión Pública.

2. ESTUDIO DE SUELOS

Para un adecuado estudio de Suelos y dar cumplimiento a la normatividad vigente, se han realizado siete calicatas a una profundidad de 3.00 m, por lo que de acuerdo al Sistema


Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) del Estudio de Mecánica de Suelos según se muestra en los Certificados de los ensayos realizados, tanto en la Calicata N° 1 como en la N° 2 , N° 3, N° 4, N° 5, N° 6 y N° 7 se ha encontrado predominantemente un suelo de tipo GC y GM, constituido por material de grava con arcillas y limos con presencia de piedras mediana en estado semi húmedo y compacto.

De los laboratorios se han obtenido valores de capacidad portante más desfavorables para diseño de 2.40 Kg/cm2 para zapatas:

Densidad natural (Kg/cm3) = 1.720 Altura de desplante (m) = 1.400 Estrato de apoyo = GC y GM (grava arenosa-limosa con

piedras medianas) Cimentación recomendada = Cimentación rígida convencional Tipo de cemento a emplear = Portland tipo I Factor de seguridad al corte = 3.000 Asentamiento del suelo (m) = 0.320 Contenido de sales solubles totales (ppm) = 29.40 Cohesión = 0.00 Angulo de Fricción = 31.00°

3. PLANTEAMIENTO Y DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO

3.1 S ELECCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL :

La propuesta estructural planteada para el diseño del proyecto, corresponden al Sistema Aporticado y Mixto, teniendo en cuenta el diseño arquitectónico y respetando las dimensiones planteadas inicialmente. Los desplazamientos laterales están dentro del marco normativo del diseño sismoresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones E-0.30.

El sistema de cimentación es tipo zapatas aislada y conectada. Se han diseñado las losas aligeradas de 20 cm, vigas peraltadas, columnas tipo “T” y “L”, muros portantes con ladrillo estructural, para rigidizar toda la estructura considerando los efectos de carga vertical como la carga muerta y la carga viva así como carga horizontal de sismo.El tipo de concreto usado para el diseño es un f’c = 210 Kg/cm2 y la fluencia para el acero es de fy=4200 Kg/cm2 para todos los elementos estructurales como: zapatas, vigas de conexión, placas, columnas, vigas, losa aligerada y escaleras.

A. METODOLOGÍA

Con la finalidad de resolver sistemas estructurales hiperestáticos se ha desarrollado el método de la Rigidez, considerando la facilidad en el desarrollo del método seleccionado así como su sistematización mediante el uso de computadoras, para seguir un procedimiento organizado que sirve para resolver estructuras determinadas e indeterminadas, estructuras linealmente elásticas y no linealmente elásticas.

En la actualidad con el desarrollo de la computación se han desarrollado innumerables programas o software basados en el método general de rigidez y


sobretodo el método de los Elementos Finitos, entre los programas utilizados está el ETABS V9.7

ETABS

Es un programa basado en el método de rigideces por procedimientos matriciales y por el Método de los Elementos Finitos, escrito bajo la hipótesis de la teoría de la elasticidad: continuidad, homogeneidad, isotropía, linealidad y elasticidad.

Teniendo en cuenta estas hipótesis, el programa ETABS es capaz de analizar sistemas estructurales formados en base a elementos del tipo marco, cáscara y sólidos realizando un análisis tridimensional.

Este programa nos permite realizar el modelo idealizado de la estructura; a través de una interface gráfica, y posteriormente el respectivo análisis tridimensional, realizando la debida combinación de cargas según las diversas solicitaciones estipuladas tanto para el diseño de elementos de Concreto Armado (Norma E.060- sección 10.2) y Acero (Especificaciones AISC –LRFD 93), lo cual nos permite obtener los esfuerzos últimos de diseño de cada elemento.

B. CÓDIGOS Y NORMAS.

El proceso de estimación de las cargas, así como el análisis y diseño de las estructuras está basado en los siguientes códigos.

Cargas.

Norma Técnica E-020. Norma de Diseño Sismorresistente E-030.

Se entiende que todas aquellas normas a las que los códigos hacen referencia, forman parte integrante de los mismos en tanto sean aplicable a los materiales, cargas y procedimientos usados en el presente proyecto.

Diseños.

Norma Técnica E-020, Suelos y Cimentaciones. Norma Técnica E-030, Diseño Sismorresistente. Norma Técnica E-050, Suelos y Cimentaciones. Norma Técnica E-060, Concreto Armado, Modificatoria 2009. Norma Técnica E-070, Albañilería. Norma de Construcciones en Concreto Armado ACI 318-05.

C. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.

Los siguientes materiales han sido considerados en el presente estudio:

Concreto.

Módulo de Poison : µ = 0.20 Módulo de Elasticidad : Ec = 2.2 x 106

Resistencia a la compresión : F’c = 210 Kg/cm2

La calidad del concreto se eligió de acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones de la siguiente manera:

Zapatas : Concreto f’c = 210 kg/cm2


Vigas de conexión : Concreto f’c = 210 kg/cm2Cimentación : Concreto ciclópeo de 1 : 10 + 30 % piedra grandeSobrecimiento : Concreto ciclópeo de 1 : 8 + 25 % piedra medianaColumnas : Concreto f’c = 210 kg/cm2Vigas : Concreto f’c = 210 kg/cm2Placas : Concreto f’c = 210 kg/cm2Losas Aligeradas : Concreto f’c = 210 kg/cm2Escaleras : Concreto f’c = 210 kg/cm2Cemento : Pórtland Tipo I (42.5 Kg)Acero : Grado 60 Fy=4200 Kg/cm2Recubrimientos : 7 cm (zapatas)

: 4 cm (vigas y colunas): 2.5 cm (vigas chatas): 2 cm (losas y escaleras)

Acero Corrugado

Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : Fy = 4200 Kg/cm2

El Acero deberá garantizar la fluencia del elemento estructural y será del tipo corrugado con diámetros variables dependiendo de la función del elemento, y deberá actuar en forma conjunta con el concreto.

Albañilería Confinada

La albañilería confinada deberá estar de acuerdo con las características estipuladas en el Reglamento Nacional de Construcciones cumpliendo en lo mínimo con lo siguiente:

Resistencia Característica : f’m = 65 Kg/cm2Unidad de Albañileria : Tipo VI de (9 x 13 x 24)Mortero : 1 : 4 (cemento : arena)Juntas : 1.5 cm máximo

D. ANALISIS DE CARGAS.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL POR CARGAS VERTICALES.

Este tipo de análisis se realizará para cargas Permanentes o Muertas y Sobrecargas o Cargas Vivas. A continuación se hace una breve descripción de ambos casos.

Análisis por Cargas Permanentes o Muertas.Se realizará en base a las cargas que actúan permanentemente en la estructura en análisis tales como: Peso propio de vigas, columnas, losas, tabiquería, acabados, coberturas, etc.

Estas cargas serán repartidas a cada uno de los elementos que componen la estructura, los pesos de los materiales necesarios para la estimación de cargas muertas se encuentran registrados en la Norma de Cargas E.020.

Peso Unitario del Concreto : = 2400 Kg/m3

Peso de la Tabiquería : = 1800 Kg/m3

Peso de la Acabado : = 120 Kg/m2


Análisis por Sobre cargas o Cargas Vivas.

Este análisis se realizará en base a las sobrecargas estipuladas en Normas Peruanas de estructuras referidas a Cargas E.020.

Sobrecarga en el techo - azotea : = 100 Kg/m2

Sobrecarga en Aulas , Laboratorios, Oficinas : = 250 Kg/m2

Sobrecarga en Biblioteca : = 300 Kg/m2

Sobrecarga en Deposito : = 750 Kg/m2

Sobrecarga en Corredores y Escaleras : = 400 Kg/m2

Combinación de Cargas

U1 = 1.40 D + 1.70 L U2 = 1.25 D + 1.25 L + 1.25 Sx U3 = 1.25 D + 1.25 L + 1.25 Sy U4 = 1.25 D + 1.25 L - 1.25 Sx U5 = 1.25 D + 1.25 L - 1.25 Sy U6 = 0.90 D + 1.25 Sx U7 = 0.90 D + 1.25 Sy U8 = 0.90 D - 1.25 Sx U9 = 0.90 D - 1.25 Sy Envol. = U1 + U2 + U3 + U4 + U5 + U6 + U7 + U8 + U9

Para el diseño del acero de refuerzo se ha tomado en cuenta el envolvente de momentos.

Análisis Estructural por Cargas Horizontales.

Actualmente la Norma de Diseño Sismorresistente E.030, exige analizar cada dirección con el 100% del sismo actuando en forma independiente: sin embargo, otros reglamentos contemplan la posibilidad que el sismo actúe en forma simultánea en ambas direcciones: 100% en X y 30% en Y, y viceversa.

Un sismo puede atacar en el sentido N-S o S-N y también O-E o E-O, ya que las aceleraciones son positivas y negativas. De esta manera, para efectos de diseño, debe trabajarse con las envolventes de esfuerzos en condición de rotura. Al estructurar se buscará que la ubicación de columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible, de modo que el sismo al atacar, éstas puedan soportar dichas fuerzas sin alterar la estructura.

Para la determinación de los esfuerzos internos de la estructura en un análisis por sismo se podrá emplear el Método de Discretización de masas.

Carga de Sismo

Las cargas de sismo se han calculado por separado para cada bloque analizado de la estructura.

Siendo los factores para la cortante en la base y el espectro de aceleraciones como sigue:

Z = 0.30 (zona sísmica II)


U = 1.50 (“A” - categoría de la edificación) C = 2.50 (amplificación sísmica) S = 1.20 (condiciones geotécnicas, suelo tipo II) Rx = 8.00 (coeficiente de reducción en el eje X-X) Ry = 3.00 (coeficiente de reducción en el eje Y-Y)

Espectro de aceleraciones sísmicas en función al tiempo considera en el diseño Para la Dirección X-X:

Espectro de aceleraciones sísmicas en función al tiempo considera en el diseño Para la Dirección Y-Y:

3.2

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES :


Las características estructurales han sido planteadas para el diseño del módulo de aulas, biblioteca y deposito, en función a la zonificación sísmica del Perú, perteneciéndole al departamento de Ica la Zona 2, y para el dimensionamiento de elementos estructurales se ha tenido en cuenta el área tributaria, ancho tributario; la consideración de carga muerta, carga viva donde se considera la sobrecarga, y la fuerza de sismo. Para esto se considera el esquema arquitectónico variando en lo más mínimo la propuesta de diseño arquitectónico. Para la elección del sistema de estructura o cimentación se ha considerado realizar el estudio de suelos respectivo, y con los resultados de capacidad portantes y características del mismo se han tomado las mejores consideraciones para zapatas, muros de soporte, placas, vigas de conexión y cimientos.

La estructuración del sistema de sostenimiento se ha planteado teniendo en consideración la capacidad portante del suelo, las cargas actuantes, las luces entre ejes, la calidad del concreto de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones para elementos estructurales, la cuantía de acero en elementos estructurales de concreto armado, el reforzamiento de acero transversal sujeta a cortante, la zonificación sísmica del área del proyecto, el desplazamiento totales y relativos, entre otros criterios de diseño evitando en todos los casos la falla frágil y buscando una falla dúctil. Por lo que podemos sintetizarlo de la siguiente manera:

Se han diseñado por el sistema aporticado y mixtos, en concreto reforzado utilizando concreto de resistencia F’c=210 Kg/cm2 y acero grado 60 Fy=4200 Kg/cm2, y tabiquería de f’m=65 Kg/cm2 con losas aligeradas, considerando los efectos de carga viva, carga muerta y carga sísmica haciendo un análisis de acuerdo a la combinaciones antes estipuladas en la presente memoria, siendo las vigas doblemente reforzadas en algunos y las losas aligeradas armadas en una dirección, en el análisis los techos se han considerado como diafragmas.

Para evitar los desplazamientos laterales se han considerado el uso de columnas tipo “T” y “L” de esta manera se ha rigidizado en la dirección más desfavorable para el sismo.

La dimensión del área de acero de bastoneria se ha calculado teniendo en cuenta la distribución equitativa del acero en la parte donde se presenta mayores momentos flectores, y el acero principal va en todo lo largo de la viga que también trabaja a compresión en vigas doblemente reforzadas, el confinamiento de estribos se ha colocado donde se requiera mayor refuerzo a la cortante, tanto en vigas y en columnas.

El tipo de encofrado de los elementos estructurales son en la mayoría típicas, no mostrándose diseños especiales que tengan mayor dificultad.

CIMENTACIÓN:

De acuerdo a la información proporcionada y recomendaciones del Estudio de Mecánica de Suelos, la cimentación adoptada, corresponde a una cimentación aislada de zapata, con una profundidad de desplante de h = 1.40 m con respecto del nivel del terreno natural, para el soporte de toda la estructura.

Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo a las categorías indicadas en el reglamento nacional de estructuras, según nuestro caso, de acuerdo a las categorías está dentro de edificaciones esenciales cuya función, no debería interrumpirse inmediatamente después que ocurra un sismo.

MUROS PORTANTES:


Los muros serán unidades huecas de 25 cm de espesor con ladrillo King Kong tipo IV de 9 x 13 x 24; las cuales son consideradas como muros portantes que puedan soportar cargas de los techos con columnetas y viguetas en luces grandes y alturas mayores a los 2.70 metros,

MUROS:

Los muros serán unidades huecas King Kong de 9 x 13 x 24, arriostradas por columnetas y viguetas de confinamiento, para así dejar libre el desplazamiento de la estructura de t=0.15 m y 0.25 m de acuerdo al diseño arquitectónico.

TECHOS :

Los techos cumplen la función de distribuir las fuerzas horizontales en proporción a la rigidez de las columnas, asegurando la transmisión de las cargas verticales y horizontales, actuando como diafragma.

En el presente proyecto, los techos o losas aligerados en una dirección, trasmiten las cargas a las vigas y estas a la vez a la columna, para luego soportarla en el suelo por medio de sus zapatas.

COLUMNAS Y VIGAS:

Las columnas y vigas se pre-dimensionaron en consideración para zonas de alto riesgo sísmico que recomiendan los ensayos experimentales e investigaciones hechas en el Japón después del sismo de TOKACHI en 1968.

El Reglamento Nacional de Edificaciones específica valores de cuantía mínima para los elementos estructurales, obteniéndose valores conservadores de los esfuerzos permisibles en los elementos de concreto armado. Estos elementos están sometidos a esfuerzos de flexión, felxo-comprensión, tracción, cortante o combinación de ellas.

El concreto a utilizar tendrá una resistencia de fc’ = 210 Kg/cm2 y el acero de refuerzo fy = 4,200 Kg/cm2.

Se ha tenido especial cuidado en el control de la cuantía en los elementos vigas, evitando en todo momento la falla frágil.

Los encuentros entre vigas y columnas no forman entramados de acero que puedan ocasionar rótulas plásticas.

ARRIOSTRE:

En el proyecto todos los muros están arriostrados verticalmente por columnas y plaquetas; horizontalmente por vigas collar de concreto armado, para garantizar el adecuado funcionamiento de toda la estructura.

3.3 ANALISIS ESTRUCTURAL Y DISEÑO EN CONCRETO ARMADO :

Para el análisis estructural se ha empleado el programa ETABS V9.7, por el método de las rigideces de elementos finitos, en los diseños de elementos a flexión se han tenido en cuenta las vigas más cargadas, de igual manera para los elementos sometidos a flexo-compresión biaxial, en las deformaciones máximas de cada piso se ha verificado que esta se encuentre dentro del máximo permitido.


Para el diseño de los pabellones “A”, “B”, “C”, “D”, “E”, “F” y “G” se han tenido en cuenta las vigas más cargadas, además de las estructuras a reforzar y ampliar.

En el diseño estructural se presentan muros de sostenimiento en voladizo en concreto armado en algunos casos a ser sustituidos, estos se hacen en desniveles de acuerdo al planteamiento general arquitectónico propuestos.

A. MODELOS ESTRUCTURALES

PABELLON “A”

PABELLON “B”

PABELLON “C”


PABELLON “D”

PABELLON “E”


PABELLON “G”

ESCALERAS


B. DIAGRAMA DE ESFUERZOS

PABELLON “A”


PABELLON “B”


PABELLON “C”


PABELLON “D y E”


PABELLON “G”


ESCALERAS


C. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS

PABELLON "A"

DIRECCION "X- X"

PisoDespl. Despl. Real Despl. Relat. Altura Despl. Rel. Desl. Max.

Verif(m) (m) 0.75*R (m) (m) de entrepiso Normas

1° 0.00490 0.0294 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.00764 0.0458 0.0164 7.55 0.00218 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00057 0.0013 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00151 0.0034 0.0021 7.55 0.00028 0.005 OK


PABELLON "B"

DIRECCION "X- X"



1° 0.00319 0.0191 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.00640 0.0384 0.0193 7.55 0.00255 0.007 OK3° 0.00919 0.0551 0.0167 12.50 0.00134 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00031 0.0007 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00061 0.0014 0.0007 7.55 0.00009 0.005 OK3° 0.00097 0.0022 0.0008 12.50 0.00006 0.005 OK

PABELLON "C"

DIRECCION "X- X"



1° 0.01898 0.1139 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.02741 0.1645 0.0506 7.55 0.00670 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.01648 0.0989 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.02402 0.1441 0.0452 7.55 0.00599 0.007 OK

PABELLON "D"

DIRECCION "X- X"



1° 0.00761 0.0457 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.01418 0.0851 0.0394 7.55 0.00522 0.007 OK3° 0.01741 0.1045 0.0194 12.50 0.00155 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00129 0.0077 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00233 0.0140 0.0062 7.55 0.00083 0.005 OK3° 0.00311 0.0187 0.0047 12.50 0.00037 0.005 OK

PABELLON "E"

DIRECCION "X- X"




1° 0.00691 0.0415 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.01289 0.0773 0.0359 7.55 0.00475 0.007 OK3° 0.01589 0.0953 0.0180 12.50 0.00144 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00084 0.0050 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00152 0.0091 0.0041 7.55 0.00054 0.005 OK3° 0.00207 0.0124 0.0033 12.50 0.00026 0.005 OK

PABELLON "G"

DIRECCION "X- X"

Piso Despl. Despl. Real Despl. Relat. Altura Despl. Rel. Desl. Max. Verif1° 0.00056 0.0034 0.0034 4.25 0.00079 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"

Piso Despl. Despl. Real Despl. Relat. Altura Despl. Rel. Desl. Max. Verif1° 0.00249 0.0149 0.0149 4.25 0.00352 0.007 OK

ESCALERAS 2 NIVELES

DIRECCION "X- X"



1° 0.00000 0.0000 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.00706 0.0424 0.0424 7.55 0.00561 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00000 0.0000 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00070 0.0042 0.0042 7.55 0.00056 0.005 OK

ESCALERAS 3 NIVELES

DIRECCION "X- X"



1° 0.00000 0.0000 - 4.25 0.00000 0.007 OK2° 0.00030 0.0018 0.0018 7.55 0.00024 0.007 OK3° 0.00933 0.0560 0.0542 12.50 0.00433 0.007 OK

DIRECCION "Y- Y"



1° 0.00000 0.0000 - 4.25 0.00000 0.005 OK2° 0.00016 0.0010 0.0010 7.55 0.00013 0.005 OK

3° 0.00732 0.0439 0.0430 12.50 0.00344 0.005 OK

D. DISEÑO DE ELEMENTOS A FLEXION


DISEÑO DE VIGAS A FLEXION

VIGA SIMPLEMENTE REFORZADA

VIGAS DOBLEMENTE REFORZADAS

Si ρ < ρmax

Datos Para Diseño a Flexión :

β 0.85Ø 0.90

f'c = 210.00 Kg/cm2

fy = 4200.00 Kg/cm2

ρmax = 0.0159

ρmin = 0.0033

ρ= Asb∗d

ρb=0.85∗β1

f 'cfy

∗6000

6000+ fy

ρmax=0.50∗ρb ó ρmax=0.75∗ρb

ρmin=14fy

ó ρmin=0.85∗√ f ' c

fy

M u=∅∗f ' c∗b∗d2∗ω(1−0.59∗ω)

a=As1∗fy

0.85∗b∗f ' c

As1=0.80∗ρmax∗b∗d

f ' sr=Es∗(0.003−(0.003+ fy

Es)∗d '

d)

ρmax=0.50∗¿¿) ó ρmax=0.75∗( ρ¿¿b+ ρ'∗f ' srfy

)¿

ρmin=

0.85∗β∗f 'cfy

∗6000

6000+ fy∗d '

d+ρ '

M u−1=∅∗f ' c∗b∗d2∗ω(1−0.59∗ω)

M u−2=∅∗As2∗fy∗(d−d ')


VIGA PRINCIPAL TIPO "A"

MOMENTO MAXIMO NEGATIVO

Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.68 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0029 CUANTIA MINIMA

ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

MOMENTO MAXIMO POSITIVO

Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 3.26 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "B"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 22.62 Tn - mResultados :

ρ = 0.0092 ok !!!

ρ = 0.0092

As = 12.43 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm


h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 16.25 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0064 ok !!!

ρ = 0.0064

As = 8.61 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "C"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 14.47 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0056 ok !!!

ρ = 0.0056

As = 7.59 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 1.83 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "E"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 17.11 Tn - m

Resultados :ρ = 0.0067 ok !!!


ρ = 0.0067

As = 9.11 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 10.95 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0042 ok !!!

ρ = 0.0042

As = 5.64 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "F"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 2.58 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 0.78 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "G"



Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 2.70 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 0.85 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "H"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 1.86 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 0.68 Tn - m

Resultados :



ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "I"


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 6.00 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 2.93 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 4.50 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "J"


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 12.46 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0136 ok !!!

ρ = 0.0136


As = 11.55 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.65 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0077 ok !!!

ρ = 0.0077

As = 6.55 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "K"


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.45 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0075 ok !!!

ρ = 0.0075

As = 6.36 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.05 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0070 ok !!!

ρ = 0.0070

As = 5.98 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "L"


Datos :


b = 30.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 15.03 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0048 ok !!!

ρ = 0.0048

As = 7.81 cm2


Datos :

b = 30.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 10.43 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 5.40 cm2

VIGA PRINCIPAL TIPO "M"


Datos :

b = 30.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 29.60 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0102 ok !!!

ρ = 0.0102

As = 16.48 cm2


Datos :

b = 30.00 cm d = 54.00cm

h = 60.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 20.81 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0068 ok !!!


ρ = 0.0068

As = 11.09 cm2

VIGA SECUNDARIA TIPO "N"


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 9.21 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0095 ok !!!

ρ = 0.0095

As = 8.07 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.97 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0081 ok !!!

ρ = 0.0081

As = 6.85 cm2 (ACERO CORRIDO)

VIGA SECUNDARIA TIPO "O"


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 6.22 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0061 ok !!!

ρ = 0.0061

As = 5.22 cm2



Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 5.09 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0049 ok !!!

ρ = 0.0049


VIGA SECUNDARIA TIPO "P"


Datos :

b = 25.00 cm d = 79.00cm

h = 85.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 6.01 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 6.58 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 79.00cm

h = 85.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 7.66 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033


VIGA SECUNDARIA TIPO "Q"


Datos :b = 25.00 cm d = 24.00 c


m

h = 30.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 2.75 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0054 ok !!!

ρ = 0.0054

As = 3.24 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 24.00cm

h = 30.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 1.23 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 2.00 cm2

VIGA SECUNDARIA TIPO "R"


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 3.61 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0034 ok !!!

ρ = 0.0034

As = 2.93 cm2


Datos :

b = 25.00 cm d = 34.00cm

h = 40.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 2.43 Tn - m

Resultados :



ρ = 0.0033

As = 2.83 cm2

DISEÑO DE VIGAS TIPO "T" A FLEXION

SI: c < ó = hf

SI: c > hf


β 0.85Ø 0.90

f'c = 210.00 Kg/cm2

fy = 4200.00 Kg/cm2

ρmax = 0.0159

ρmin = 0.0033

VIGUETA DE LOSA ALIGERADA - I


ρ= Asb∗d

ρbw=0.85∗β1

f ' cfy

∗6000

6000+ fy


ρmin=14fy

ó ρmin=0.85∗√ f ' c

fy

M u=∅∗f ' c∗b∗d2∗ω(1−0.59∗ω)

ρmax=0.50∗¿¿) ó ρmax=0.75∗( ρ¿¿bw+ρ f )¿

M u−1=∅∗As f∗fy∗(d−hf2

)

As=As f+Asw

c=As1∗fy

0.85∗β1∗b∗f'c

As1=0.85∗f ' c∗(b−bw )∗hf

fy

M u−2=∅∗f ' c∗bw∗d2∗ω(1−0.59∗ω)


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 1.17 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0126 ok !!!

ρ = 0.0126

As = 2.14 cm2


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.47 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 2.27 cm2

c = 1.57 cm ok !!!

VIGUETA DE LOSA ALIGERADA - II


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 1.03 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0108 ok !!!

ρ = 0.0108

As = 1.84 cm2


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.45 Tn - m

Resultados :



ρ = 0.0033

As = 2.27 cm2

c = 1.57 cm ok !!!

VIGUETA DE LOSA ALIGERADA - III


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.28 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 0.57 cm2


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.09 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 2.27 cm2

c = 1.57 cm ok !!!

VIGUETA DE LOSA ALIGERADA - IV


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.89 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0091 ok !!!

ρ = 0.0091


As = 1.55 cm2


b = 40.00 cm bw = 10.00 cmh = 20.00 cm d = 17.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.62 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 2.27 cm2

c = 1.57 cm ok !!!

VIGUETA DE LOSA ALIGERADA - V


b = 50.00 cm bw = 10.00 cmh = 25.00 cm d = 22.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 1.55 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0095 ok !!!

ρ = 0.0095

As = 2.10 cm2


b = 50.00 cm bw = 10.00 cmh = 25.00 cm d = 22.00 cm

hf = 5.00 cm d' = 3.00 cmMu = 0.75 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 3.67 cm2

c = 2.03 cm ok !!!

DISEÑO DE LOSAS ARMADAS EN UN DIRECCION A FLEXION

VIGA SIMPLEMENTE REFORZADA

M u=∅∗f ' c∗b∗d2∗ω(1−0.59∗ω)


VIGAS DOBLEMENTE REFORZADAS

Si ρ < ρmax


β 0.85Ø 0.90

f'c = 210.00 Kg/cm2

fy = 4200.00 Kg/cm2

ρmax = 0.0159

ρmin = 0.0033

LOSA ESCALERA


ρ= Asb∗d

ρb=0.85∗β1

f 'cfy

∗6000

6000+ fy


ρmin=14fy

ó ρmin=0.85∗√ f ' c

fy

a=As1∗fy

0.85∗b∗f ' c

As1=0.80∗ρmax∗b∗df ' sr=Es∗(0.003−

(0.003+ fyEs

)∗d '

d)

ρmax=0.50∗¿¿) ó ρmax=0.75∗( ρ¿¿b+ ρ'∗f ' srfy

)¿

ρmin=

0.85∗β∗f 'cfy

∗6000

6000+ fy∗d '

d+ρ '

M u−1=∅∗f ' c∗b∗d2∗ω(1−0.59∗ω)

M u−2=∅∗As2∗fy∗(d−d ')

⇛As2=As'


Datos :

b = 85.00 cm d = 12.00cm

h = 15.00 cm d' = 3.00cm

Mu = 2.30 Tn - m

Resultados :

ρ = 0.0053 ok !!!

ρ = 0.0053

As = 5.41 cm2


Datos :

b = 85.00 cm d = 12.00cm

h = 15.00 cm d' = 6.00cm

Mu = 1.45 Tn - m

Resultados :


ρ = 0.0033

As = 3.40 cm2

E. DISEÑO DE ELEMENTOS A FLEXION-COMPRESION BIAXIAL

D I S E Ñ O D E C O L U M N A S 1 ° N I V E L

Datos para Diseño de Columna de Seccion En "L" - 60 X 60

PU = 182.74 TnMUX = 22.44 Tn-m eX = 0.123 mMUY = 22.99 Tn-m eY = 0.126 mMUR = 32.13 Tn-m eT = 0.176 m

As = 8 Ø 1" + 4 Ø 3/4" Ø = 44.3064 °

0 20 40 60 80 100 120 140

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

VERIFICACION DE COLUMNA TIPO "L"

DIAGRAMA DE INTERACCION DE COLUMNAESFUERZO EXTERNO


Datos Para Diseño de Columna De Seccion En "T" - 60 X 60

PU = 100.53 TnMUX = 27.75 Tn-m eX = 0.276 mMUY = 26.20 Tn-m eY = 0.261 mMUR = 38.16 Tn-m eT = 0.380 m

As = 10 Ø 1" + 2 Ø 3/4" Ø = 46.6457 °

DISEÑO DE COLUMNAS SUJETAS A FLEXOCOMPRESION BIAXIAL

DISEÑO DE COLUMNAS POR CARGA AXIAL

ρmax = 0.0800

ρmin = 0.0100

DISEÑO POR FLEXOCOMPRESION BIAXIAL

METODO DE CARGAS RECIPROCAS DE BRESLER

0 20 40 60 80 100 120

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

VERIFICACION DE COLUMNA TIPO "T"

DIAGRAMA DE INTERACCION DE COLUMNAESFUERZO EXTERNO

ρ= Asb∗d

Pu=∅∗(0.85∗f 'c∗(Ag−As )+As∗fy)

1Pn

≤1

1Pox

+1Poy

−1Po

Po=0.85∗f ' c∗( Ag−As )+As∗fySI :Pn≥0.1∗f 'c∗Ag



β 0.85

Ø 0.70

f'c = 210.00 Kg/cm2

fy = 4200.00 Kg/cm2

ρmax = 0.0800

ρmin = 0.0100

COLUMNA CUADRADA TIPO "C-3" (25x30)

Datos :tX = 25.00 cm d = 19.00 cm

bY = 30.00 cm Ag = 750.00cm²

Pu = 40.35 TnMUX (M 2-2) = 7.14 Tn-m

MUY (M 3-3) = 6.10 Tn-m

Resultados :

β = 50.19 °Mu = 9.391 Tn-m

α = 49.49 ° ESTA DENTRO DE LOS ANGULOS

Coeficiente de Adimensional de Entrada a los Diagramas de Interacción a 0°

x = 0.238y = 0.26

Coeficiente de Adimensional de Entrada a los Diagramas de Interacción a 50.19 °

x = 0.218y = 0.26

Factores de dimensión del núcleo para los ejes principales

gx = 0.60

gy = 0.70g = 0.70

Del grafico de INTERACCION a 0°: ρ= 0.070

Del grafico de INTERACCION a 0°: ρ= 0.048ρ = 0.04

As = 30.00 cm²

Usar: 10 Ø 3/4" As = 28.50 cm²

Pn = 57.643 TnMnx = 10.200 Tn-mMny = 8.714 Tn-m


a.- VERIFICACION POR EL METODO DE LAS CARGAS RECIPROCAS DE BRESLER

57.643 Tn > 15.750 Tn Verifica

Po = 248.497 TnPox = 140.000 Tn Del diagrama de InteracciónPoy = 180.000 Tn Del diagrama de Interacción

57.643 Tn < 59.799 Tn Verifica

F. DISEÑO DE CIMENTACIONES

DISEÑO DE ZAPATA PARA UN NIVEL - CENTRAL

DATOS:

P 44.77 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL)

Pu 68.55 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL)

M-Y 12.00 Tn-m (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL)

Mu-Y 15.00 Tn-m (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL)

Df 1.40 mΓc 2.40 Tn/m³Γs 1.72 Tn/m³Γp 2.06 Tn/m³Qa 2.40 kg/cm²S/C 0.40 Tn/m²F'c 210 kg/cm²Fy 4,200 kg/cm²B 0.55 mT 0.55 m

1.- PREDIMENCIONAMIENTO

a.- SECCION DE LA ZAPATA

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

COLUMNA (25 x 25)DIAGRAMA DE INTERACCION DE COLUMNA


σn= σt - γprom*Df - SCσn= 20.72 Tn/m2

Az= P/σnAz= 2.16 m2 = 1.47 x 1.47

B= 1.50 mT= 1.50 m

b.- CALCULO DE ESFUERZO q1 Y q2

qu1, qu2= (P)/(B*T) ± (6*M)/(B*T²)qu1= 41.23 Tn/m2 AUMENTAR DIMENCIONESqu2= -1.44 Tn/m2 OK

Aumentando la sección de la zapata en 0.50 mts.

B= 2.00 mT= 2.00 m

q1= 20.19 Tn/m2 OKq2= 2.19 Tn/m2 OK

lv1= 0.73 mlv2= 0.73 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.27 m 0.33 m OK

c.- CALCULO DE ESFUERZO qu1 y qu2 PARA DISEÑO

qu1, qu2= (Pu)/(B*T) ± (6*Pu*e)/(B*T²)qu1= 31.02 Tn/m2

qu2= 3.26 Tn/m2

Δq = q1-q2 < 1 T/m²Δq = 27.76 CARGA TRAPEZIODAL

d.- DISEÑO POR CORTANTE

Vu< ø*Vc

Vu= qu*B*(lv-d)Vu= 44.98-62.04*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 130.57*d


d= 0.23 mtsh= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''

d= 0.522 mts

e.- VERIFICACION POR PUNZONAMIENTO

bo= 2*(b+t+2*d)bo= 4.29 mts

Vu< ø*Vc

Vu= Pu-qu(b+d)*(t+d)Vu= 32.90 Tn

øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 1.00 OKDc= 234.76Dc= 159.41

øVc= 303.34 Tn OK

2.- DISEÑO

f.- DISEÑO POR FLEXION

Mmax= qu*B*lv^2/2Mmax= 16.30 Tn-m

ω= 0.0160ρ= 0.0008

ρmin= 0.0018 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 18.79 cm²DIMENCIONES

B= 2.00 mT= 2.00 mh= 0.60 m

# Varillas = 9.00 und LADO "B"

Ø 5/8 '' e= 0.23 mts LADO "B"


# Varillas = 9.00 cm² LADO "T"

Ø 5/8 '' e= 0.23 mts LADO "T"

DISEÑO DE ZAPATA PARA UN NIVEL - EXTERIOR

DATOS:









Az= P/σnAz= 1.12 m2 = 1.06 x 1.06

B= 1.10 mT= 1.10 m


qu1, qu2= (P)/(B*T) ± (6*M)/(B*T²)qu1= 33.44 Tn/m2 AUMENTAR DIMENCIONESqu2= 4.77 Tn/m2 OK


B= 1.40 m


T= 1.40 m

q1= 18.75 Tn/m2 OKq2= 4.84 Tn/m2 OK

lv1= 0.43 mlv2= 0.43 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.14 m 0.23 m OK



qu2= 7.09 Tn/m2



Vu< ø*Vc

Vu= qu*B*(lv-d)Vu= 16.88-39.71*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 91.4*d

d= 0.13 mtsh= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''

d= 0.522 mts


bo= 2*(b+t+2*d)bo= 4.29 mts

Vu< ø*Vc

Vu= Pu-qu(b+d)*(t+d)


Vu= 2.15 Tn

øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 1.00 OKDc= 234.76Dc= 159.41

øVc= 303.34 Tn OK

2.- DISEÑO



ω= 0.0050ρ= 0.0002

ρmin= 0.0018 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 13.16 cm²

DIMENCIONES

B= 1.40 mT= 1.40 mh= 0.60 m


Ø 5/8 '' e= 0.20 mts LADO "B"


Ø 5/8 '' e= 0.20 mts LADO "T"

DISEÑO DE ZAPATA PARA DOS NIVELES

DATOS:










Az= P/σnAz= 2.17 m2 = 1.47 x 1.47

B= 1.50 mT= 1.50 m




B= 1.80 mT= 1.80 m

q1= 17.42 Tn/m2 OKq2= 10.39 Tn/m2 OK

lv1= 0.65 mlv2= 0.65 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.08 m 0.30 m OK


qu1, qu2= (Pu)/(B*T) ± (6*Pu*e)/(B*T²)


qu1= 24.90 Tn/m2

qu2= 14.42 Tn/m2



Vu< ø*Vc

Vu= qu*B*(lv-d)Vu= 29.13-44.82*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 117.51*d

d= 0.18 mtsh= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''

d= 0.522 mts


bo= 2*(b+t+2*d)bo= 4.09 mts

Vu< ø*Vc


øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 1.00 OKDc= 234.76Dc= 159.41

øVc= 289.19 Tn OK

2.- DISEÑO




ω= 0.0103ρ= 0.0005

ρmin= 0.0020 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 18.79 cm²

DIMENCIONES

B= 1.80 mT= 1.80 mh= 0.60 m


Ø 5/8 '' e= 0.20 mts LADO "B"


Ø 5/8 '' e= 0.20 mts LADO "T"

DISEÑO DE ZAPATA PARA TRES NIVELES

DATOS:










Az= P/σnAz= 1.45 m2 = 1.20 x 1.20

B= 1.20 mT= 1.30 m


qu1, qu2= (P)/(B*T) ± (6*M)/(B*T²)qu1= 39.63 Tn/m2 AUMENTAR DIMENCIONESqu2= -1.20 Tn/m2 OK


B= 1.60 mT= 1.70 m

q1= 19.97 Tn/m2 OKq2= 2.07 Tn/m2 OK

lv1= 0.68 mlv2= 0.70 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.23 m 0.27 m OK



qu2= 2.79 Tn/m2



Vu< ø*VcVu= qu*B*(lv-d)Vu= 30.1-43*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 104.45*d

d= 0.20 mts


h= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''

d= 0.522 mts


bo= 2*(b+t+2*d)bo= 3.19 mts

Vu< ø*Vc


øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 0.83 OKDc= 266.06Dc= 159.41

øVc= 225.53 Tn OK

2.- DISEÑO



ω= 0.0129ρ= 0.0006

ρmin= 0.0020 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 16.71 cm²

DIMENSIONES

B= 1.60 mT= 1.70 mh= 0.60 m



Ø 5/8 '' e= 0.20 mts LADO "B"


Ø 5/8 '' e= 0.19 mts LADO "T"

DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA PARA TRES NIVELES

DATOS:

P1= 69.89 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL) 78.72

P2= 48.11 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL) 17.66PU1= 100.53 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL) 17.66PU2= 67.28 Tn (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL) 38.10 17.66RC= 7.47 Tn/m (DEL ANALISIS ESTRUCTURAL) 61.06 55.76Df= 1.40 m 99.16 187.46γc= 2.40 Tn/m³γs= 1.72 Tn/m³γp= 2.06 Tn/m³qa= 2.40 kg/cm²

S/C= 0.40 Tn/m²F'c= 210 kg/cm²Fy= 4,200 kg/cm²Lp= 7.05 mLs= 4.13 m

COLUMNASECCION LUZ

LIBREb t

INTERIOR 0.50 0.50 7.55EXTERIOR 0.50 0.50 4.63

a.- Esfuerzo Neto del Terreno


b.- Dimencionamiento de la Zapata Interior

Az= P1/σn

Az= 4.05 m2 = 2.01 x 2.01


B1= 2.10 mT1= 2.10 m

- Calculo de Esfuerzo "q"

q= (P)/(B*T)q= 15.85 Tn/m2 OK


B1= 2.10 mT1= 2.10 m

lv= 0.80 mqu= 22.80 T/m²

- Diseño por Cortante

Vu< ø*Vc

Vu= qu*B1*(lv-d)Vu= 38.3-47.87*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 137.1*d

d= 0.21 mtsh= 0.60 mtsr= 0.075 mts

USAR = 5/8 '' Area = 1.98 cm²d= 0.517

- Verificacion por Punzonamiento

bo= 2*(t+d)+2*(b+d)bo= 4.07 mts

Vu< ø*Vc

Vu= PU1-qu/B1*(b+d)*(t+d)Vu= 89.30 Tn

øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 1.00 OK


Dc= 234.76Dc= 159.41

øVc= 285.02 Tn OK

- Diseño a Flexión de la Zapata Interior

MU1= 15.32 Tn-m

- Acero Longotudinal

ω= 0.0146ρ= 0.0007

ρmin= 0.0018 (R.N.E. NORMA E.060)As= 19.54 cm²

USAR 10 Ø 5/8 '' @ 0.20 mts

- Acero Transversal

As= 19.54 cm²

USAR 10 Ø 5/8 '' @ 0.20 mts

c.- Ancho de la Zapata Exterior

Az= 1.2*P2/σnAz= 2.79 m2

Az'= 2*B^2B2= 1.18 mB2= 1.50 m

d.- Dimencionamiento de la Viga de Conexión Principal

h= L/7h= 0.86 m

b= P2/(36*L)h= 0.22 m

h= 0.80 mb= 0.30 m

USAR = 3/4 '' Area = 2.85 cm²r= 0.070 mtsd= 0.720 mts

e.- Dimencionamiento de la Zapata Exterior


WV= b*h*γc+RWV= 8.05 Tn/m

ΣM= 0.00 Tn-mRN= 84.47 Tn

Az= RN/σnT2= 2.72 m

B2= 1.50 mT2= 2.70 m

f.- Diseño a Flexión de la Viga de Conexión Principal

WVU= 11.26 Tn/m

ΣM= 0.00 Tn-mRNU= 118.19 Tn

lv= 1.10 mσnu= 43.77 Tn/m

- Sección del Momento Maximo (Xo <= S)

VX= 0.00 TnXO= 2.07 m CORREGIRXO= 4.52 m OK !!!

MUMAX= 43.20 Tn-m

- Acero Superior (-)

ω= 0.1623ρ= 0.0065

ρmin= 0.0033 (R.N.E. NORMA E.060)

As= 14.03 cm² USAR 5 Ø 3/4 ''

- Acero Inferior (+)

As= 7.13 cm² USAR 3 Ø 3/4 ''

- Diseño por corte

VN1= -27.61 TnVN2= -18.52 Tn

VC= 12.45 Tn OK !!!

- Estribos


Ø 3/8 '' [email protected], Rto @ 0.45

g.- Dimencionamiento de la Viga de Conexión Secundaria

h= L/7h= 0.59 m

b= P2/(36*L)h= 0.29 m

h= 0.50 mb= 0.25 m

USAR = 5/8 '' Area = 1.98 cm²r= 0.070 mtsd= 0.422 mts

- Acero Superior (-)

ρmin= 0.0033 (R.N.E. NORMA E.060)

As= 3.48 cm² USAR 2 Ø 5/8 ''

- Acero Inferior (+)

As= 3.48 cm² USAR 2 Ø 5/8 ''

- Estribos

Ø 3/8 '' [email protected], Rto @ 0.45

DISEÑO DE ZAPATA PARA ESCALERA - DOS TRAMOS

DATOS:





Df 1.40 mΓc 2.40 Tn/m³Γs 1.72 Tn/m³Γp 2.06 Tn/m³Qa 2.40 kg/cm²S/C 0.40 Tn/m²F'c 210 kg/cm²Fy 4,200 kg/cm²


b 0.25 mt 1.00 m




Az= P/σnAz= 1.02 m2 = 1.01 x 1.01

B= 0.70 mT= 1.40 m




B= 0.80 mT= 1.50 m

q1= 18.48 Tn/m2 OKq2= 16.88 Tn/m2 OK

lv1= 0.28 mlv2= 0.25 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.01 m 0.13 m OK



qu2= 22.96 Tn/m2




Vu< ø*Vc

Vu= qu*B*(lv-d)Vu= 4.97-19.9*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 52.23*d

d= 0.07 mtsh= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''d= 0.522 mts


bo= 2*(b+t+2*d)bo= 4.59 mts

Vu< ø*VcVu= Pu-qu(b+d)*(t+d)Vu= -0.53 Tn

øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 0.25 OKDc= 704.28Dc= 159.41

øVc= 324.56 Tn OK

2.- DISEÑO



ω= 0.0015ρ= 0.0001

ρmin= 0.0018 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 7.52 cm²DIMENCIONES

B= 0.80 mT= 1.50 m


h= 0.60 m


Ø 5/8 '' e= 0.21 mts LADO "B"


Ø 5/8 '' e= 0.22 mts LADO "T"

DISEÑO DE ZAPATA PARA ESCALERA - CUATRO TRAMOS

DATOS:





Df 1.40 mγc 2.40 Tn/m³γs 1.72 Tn/m³γp 2.06 Tn/m³qa 2.40 kg/cm²S/C 0.40 Tn/m²F'c 210 kg/cm²Fy 4,200 kg/cm²b 0.15 mt 3.50 m




Az= P/σnAz= 3.12 m2 = 1.77 x 1.77

B= 0.10 mT= 3.50 m


qu1, qu2= (P)/(B*T) ± (6*M)/(B*T²)qu1= 186.12 Tn/m2 AUMENTAR DIMENCIONES


qu2= 183.08 Tn/m2 AUMENTAR DIMENCIONES


B= 1.00 mT= 4.40 m

q1= 14.78 Tn/m2 OKq2= 14.59 Tn/m2 OK

lv1= 0.43 mlv2= 0.45 m

Verificando

e= (M)/(P) < T/6e= 0.00 m 0.17 m OK



qu2= 20.73 Tn/m2

Δq = q1-q2 < 1 T/m²Δq = 0.00 ESFUERZO UNIFORME


Vu< ø*Vc

Vu= qu*B*(lv-d)Vu= 9.33-20.73*d

øVc= ø*0.53f'c^0.5*B*døVc= 65.28*d

d= 0.11 mtsh= 0.60 mtsr= 0.070 mts

USAR = 5/8 ''

d= 0.522 mts


bo= 2*(b+t+2*d)bo= 9.39 mts


Vu< ø*Vc


øVc= ø*Dc*bo*d

Dc= 0.27*(2+4/Bc)*f'c^0.5 o 1.1*f'c^0.5

Bc= b/t ≤ 2 OK !!!!

Bc= 0.04 OKDc= 3,730.08Dc= 159.41

øVc= 664.09 Tn OK2.- DISEÑO



ω= 0.0041ρ= 0.0002

ρmin= 0.0018 (R.N.E. NORMA E.060)

As - "B"= 9.40 cm²

DIMENCIONES

B= 1.00 mT= 4.40 mh= 0.60 m

# Varillas = 5.00 und LADO "B"Ø 5/8 '' e= 0.21 mts LADO "B"# Varillas = 21.00 cm² LADO "T"Ø 5/8 '' e= 0.21 mts LADO "T"

DISEÑO DE CIMENTACION MUROS PORTANTES

CERCO PERIMETRICO γt = 2.40 Kg/cm²


APORTANTE TIPO DE CARGA

CARGA (KG/ML) ANCHO ALTO CARGA TOTAL EN KG/ML

DEL CALCULO D 12,500.00 12,500.00

CIMIENTO D 2,300.00 B 0.80 1,840.00xB

TOTAL WD 12500 + 1840 x B

B x (1.00) = 12500 + 1840 x B = 0.59750 B= 0.600 m2.4 x 10 x 10³

G. DISEÑO DE MURO DE CONTENCION

DATOS GENERALES DE DISEÑO

γ suelo = 1,720.00 kg/m3

γ concreto = 2,400.00 kg/m3

γ muro = 1,800.00 kg/m3

σ suelo = 2.40 kg/cm2

Ø = 31.00 °

C = 0.00

H(muro contención) = 5.00 m

h(muro) = 3.30 m

e(muro) = 0.25 m

S/C = 400.00 kg/m2

DISEÑO DE MURO EN VOLADIZO ( H = 4.40 mts )


a.- PREDIMENSIONAMIENTO

e1 = 0.25 m

e2 = 0.50 m e2 = H / 10 0.50

hz = 0.60 m hz = H / 10 0.50

H' = 4.40 m

- Coeficiente del empuje activo Ka = ( 1 - senØ ) / ( 1 + senØ )

Ka = 0.32

- Coeficiente del empuje pasivo Kp = ( 1 + senØ ) / ( 1 - senØ )

Kp = 3.12

Ka * Wt = 0.32 x 1720

Ka * Wt = 550.57 kg / m3

- Se tiene:

=> B = 3.50 m B = H * 0.7 3.50

- Se puede estimar:

b1 = 0.1 x H + e2 / 2

b1 = 0.1 x 5 + 0.5 / 2

b1 = 0.750

b1 = 0.750 m (adoptado)

b2 = B - b1

b2 = 3.5 - 0.75

b2 = 2.75

b2 = 2.750 m (adoptado)

Ea = ( Ka x Wt x H^2 ) / 2

Ea = ( 550.57 x 5^2 ) / 2

Ea = 6,882.12

- Las dimensiones finales serán:

e1

H'

Ea=(Ca*Wt*H^2)/2

0.1H D

e2 hz

A

b1 b2

B

b.- VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD

i) Verificacián al volteo

- Empuje activo + sobrecarga:

Fuerza Brazo Momento

Fa = 6,882.12 1.67 11,470.21 kg - m

Fs/c = 640.20 2.20 1,408.43 kg - m

7,522.32 12,878.64 kg - m VM

3

4

1 2,

5

AF


- Fuerza y momentos resistentes:

Elemento Fuerza Brazo Mos Momentos

01 1,320.00 0.667 880.00 kg - m

02 2,640.00 0.875 2,310.00 kg - m

03 5,040.00 1.750 8,820.00 kg - m

04 18,920.00 2.250 42,570.00 kg - m

05 1,485.00 0.875 1,299.38 kg - m

S/C 1,000.00 2.000 2,000.00 kg - m

30,405.00 57,879.38 kg - m

Empuje pasivo (dentellon)

Bd= 0.00

Hd= 0.00

σps = γ * Df * Kp = 5,373.34 kg / m2

σpi = γ * (Df + Hd) * Kp = 5,373.34 kg / m2

Ep= (σps+σpi)*Hd/2 = 0.00 kg

μ = tan(2/3*ø) = 0.38c' = c*0.50 = 0.00 kg / m2

FR = μ * F + c' * B + Ep = 18,243.00 kg

- Factor de seguridad al volteo:

Fsv = 4.49 > ó = 2.00

- Factor de seguridad al dezlizamiento:

Fds = 2.43 > ó = 1.50

ii) Punto de paso de la resultante: cálculo de la exentricidad "e"

- Calculo de "er" posicion de la resultante de las fuerzas verticales respecto al punto A

eR = 1.48

e debe cumplir la relacion siguiente e < B / 6

e < 3.5 / 6

e < 0.58

ex = B / 2 - eR = 0.27 Si cumple OK

iii) Cálculo de las presiones del terreno

σmax = 1.27 kg / cm2 < 2.40 kg / cm2 Si cumple OK

σmix = 0.47 kg / cm2 < 2.40 kg / cm2 Si cumple OK

c.- VERIFICACION DEL CORTE EN LA PANTALLA

- Las cargas deben mayorarse

- Se va a calcular el la union de la zapata con el muro

Nota:

Es correcto el predimensionamiento

Es correcto el predimensionamiento

RM

V

R

M

MFsv

A

R

F

FuFsd

F

)(* VRR MMeF


- Las presiones laterales de la tierra o relleno se consideran carga viva se le debe mayorar con

el coeficiente 1.7

- Para la losa del talon el peso propio y la tierra o relleno se mayora con el coef. 1.4

- La S/C cuando exista se considera como carga viva y se mayora con el coef 1.7

4.40 Ea = Ka x Wt x H'^2 / 2

Ea = 6,882.12

Es/c = 640.20

Ca x Wt x H' = 2,422.51

Vu = 1.7 x E'a Vn = Vu / 0.85

Vu = 11,699.61 kg Vn = 13,764.25 kg

Vcn = 0.53 (f'c)^0.5 x b x d b = 100.00 cm

Vcn = 35,329.98 kg d = e2 - r r = 2 cm

d = 46.00 cm

Vcn > Vn

Vn Las dimensiones son correctas OK

d.- DISEÑO DEL REFUERZO

1) Diseño del refuerzo vertical en la pantalla interior

i) El empuje activo E'a produce en la base de la pantalla el Mo último mayorado:

Mu = 1.8 ( (Ea + Es/c) x H' / 3 )

Mu = 1.8 (( 6882.12 + 640.2) x 4.4 / 3 )

Mu = 19,858.93 kg - m

Mu = 19,858.93 kg-m

b = 100.00 cm

d = 46.00 cm

a = 2.77 cm As = 11.78 cm2

Verificar: As min = 0.0020bd

As min = 9.20 cm

Se debe colocar el acero calculado: As = 11.78 cm2

ii) Si se utiliza varillas de Ø 5/8" Asb = 1.979 cm2

Nro de varillas = As / Asb

Nro de varillas = 5.95 varillas por 1 m de profundidad de muro


Espaciamiento = 100 / Nro de varillas

Espaciamiento = 16.81 cm


Se puede colocar varillas de Ø 5/8" @ 15 cm

bcffyAs

a*'*85.0

.)2/(** adfy

MuAs


2) Acero del refuerzo horizontal en la pantalla interior

i) Si se utiliza varillas de Ø 3/8" Asb = 0.713 cm2

Se coloca varillas de Ø 3/8" @ 0.30 cm

3) Acero del refuerzo horizontal y vertical (retraccion y temperatura) en la pantalla exterior

i) Si se utiliza varillas de Ø 3/8" Asb = 0.713 cm2

Se coloca varillas de Ø 3/8" @ 0.30 cm

e.- DISEÑO DEL REFUERZO DEL TALON POSTERIOR

i) Cálculo del refuerzo principal

Wu1

Wu1 = 1.8 (PoZap + PoRelleno) x 1 x 1

0.1H D Wu1 = 16,214.40 kg / m.l.

e2

L = 2.50 m

A

b1 b2

B

L

0.47

1.27

1.00 kg / cm2

Momento en la cara del apoyo:

22,474.91 kg - m

Mu = 22,474.91 kg-m d = hz - r2 (cm)

b = 100.00 cm d = 51.00

d = 51.00 cm hz = 60.00

a = 2.82 cm As = 11.99 cm2

Verificar: As min = 0.0020 x b x hz

As min = 10.20 cm

Se debe colocar el acero calculado: As = 11.99 cm2

Si se utiliza varillas de Ø 5/8" Asb = 1.979 cm2








prom

)2

3/*2

*)1((*4.1

2*1

122

LLLpromL

WuMu

bcffyAs

a*'*85.0

.)2/(** adfy

MuAs


ii) Calculo de acero de refuerzo en la direccion perpendicular:

Asmin = 11.99 cm2









iii) Verificacion al Corte:

Vu = 14,868.94 kg => Vn = Vu / 0.85

Vn = 17,492.88 kg

Vcn = 0.53 (f'c)^0.5 x b x d d = 54.00 cm

Vcn = 41,474.32 kg

Vcn > Vn


f.- DISEÑO DEL REFUERZO DEL TALON ANTERIOR

i) Cálculo del refuerzo principal

l D

e2

l = 0.38

b1 b2

B

L

0.47

1.27

1.18 kg / cm2

Momento en la cara del apoyo

1,571.94 kg - m

Mu = 1,571.94 kg-m d = hz - r (cm)

b = 100.00 cm d = 51.00

d = 51.00 cm hz = 60.00

a = 0.19 cm As = 0.82 cm2

Verificar: As min = 0.0020 x b x hz

As min = 10.20 cm

prom

3/1.0*)2(2/)1.0(*)[(*8.1 22 HpromHpromMu

bcffyAs

a*'*85.0

.)2/(** adfy

MuAs


Se debe colocar el acero mínimo: As = 10.20 cm2









ii) Calculo de acero de refuerzo en la direccion perpendicular:

Asmin = 10.20 cm2









iii) Verificacion al Corte:

Vu = 6,445.24 kg => Vn = Vu / 0.85

Vn = 7,582.64 kg

Vcn = 0.53 (f'c)^0.5 x b x d d = 54.00 cm

Vcn = 41,474.32 kg

Vcn > Vn


H. DISEÑO DE CERCO PERIMETRICO

DISEÑO DE CERCO PERIMETRICO

DATOS:

γ s = 1,720.00 kg/m3

Ø = 31.00 °

C = 0.00

T(muro) = 0.25 m

CS = 0.20

H(muro) = 2.60 m

Sobrecimiento(a) = 0.25 m

Sobrecimiento(h) = 0.80 m

γ muro = 1,800.00 kg/m3

γ concreto = 2,400.00 kg/m3

σ suelo = 2.40 kg/cm2

Cimiento(a) = 1.00 m

Cimiento(h) = 1.00 m

Ka = 0.32


Kp = 3.12

ha = 1.40 m

Calculo de Empuje Activo (Ea)

Ea = 0.5*Ka*γ s*ha*ha*1.00

Ea = 539.56 kg

Calculo de Empuje Pasivo (Ep)

Ep = 0.5*Kp*γ s*ha*ha*1.00

Ep = 5,265.87 kg

Calculo del Peso Total (Pt)

Muro = 1,170.00 kg

Viga = 150.00 kg

Columna = 487.50 kg

Sobrecimiento = 460.00 kg

Cimiento = 2,300.00 kg

Suelo = 2,160.00 kg

Pt = 6,727.50 kg

Calculo de Fuerza Resistente (Hr)

Hr = C*Pt+Ep

Hr = 5,265.87 kg

Calculo de Fuerza Actuante (Ha)

Ha = Cs*Pt+Ea

Ha = 1,885.06 kg

F.S.D = 2.79 > 1.50 OK

Calculo del Momento de Volteo Actuante (Ma)

ELEMENTO Hi (m) di (m) Mi (kg-m)

Muro = 234.00 2.80 655.20

Viga = 30.00 4.20 126.00

Columna = 97.50 2.90 282.75

Sobrecimiento = 92.00 1.25 115.00

Cimiento = 460.00 0.50 230.00

Ma = 1,408.95


Calculo del Momento Resistente (Mr)

Mr = Pt*a/2+Ep*hp/3

Mr = 5,821.16 kg

F.S.V = 4.13 > 1.75 OK

Calculo del Esfuerzo Sobre el Terreno

Xa = (Mr-Ma)/Pt

Xa = 0.66

Calculo de la Excentricidad

e = Xa-a/2

e = 0.16 eMAX = 0.17 OK

4. EQUIPO TECNICO

SABINO MIGUEL ROBLES RETUERTO : INGENIERO CIVIL CIP N° 49126 MOISES JORGE VERGARA : ASISTENTE DE DISEÑO y CAD

02.MEMORIA DESCRIPTIVA estructuras-I.E. ARMANDO B.

Documents

Transcript of 02.MEMORIA DESCRIPTIVA estructuras-I.E. ARMANDO B.