Memoria de Calculo de Multifamiliar(1)

Memoria de Cálculo Estructural

Proyecto: "Vivienda Multifamiliar del Distrito de El Tambo, Provincia de Huancayo, Región Junín”

MEMORIA DE CÁLCULO

ESTRUCTURAL

PROYECTO:

"VIVIENDA MULTIFAMILIAR DEL DISTRITO DEL EL TAMBO,

PROVINCIA DE HUANCAYO, REGION JUNIN"

PROPIETARIO:

JACQUELINE VILCAPOMA CASTRO

DEPARTAMENTO : JUNIN

PROVINCIA : HUANCAYO

DISTRITO : EL TAMBO



CAPITULO 1

MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS

Proyecto: "Vivienda Multifamiliar del Distrito de El Tambo,

Provincia de Huancayo, Región Junín"

1. DATOS GENERALES DE LA OBRA

1.1. DESCRIPCIÓN

La presente Memoria corresponde al análisis sísmico y calculo estructural

del proyecto "Vivienda Multifamiliar del Distrito de El Tambo, Provincia

de Huancayo, Región Junín".

1.1.1. Ubicación:

El presente proyecto tiene como locación:

DEPARTAMENTO : JUNIN

PROVINCIA : HUANCAYO

DISTRITO : EL TAMBO

1.1.2. Arquitectura:

El presente proyecto arquitectónicamente cuenta con 1 Sótano y 6

pisos rectangulares en la cual están ubicados los siguientes

ambientes:



01 - Sótano - Estacionamiento

02 - Primer Piso - Comercio

03 - Segundo Piso - Sala de Usos Múltiples

04 - Tercer Piso - Departamentos

05 - Cuarto Piso - Departamentos

06 - Quinto Piso - Departamentos

07 - Sexto Piso - Departamentos

El diseño estructural de la Edificación se orienta a proporcionar

una adecuada estabilidad, resistencia, rigidez y ductilidad frente a

solicitaciones provenientes de cargas muertas, vivas,

asentamientos diferenciales y eventos sísmicos.

El diseño sísmico obedece a los Principios de la Norma E.030

DISEÑO SISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de

Edificaciones conforme a los cuales:

La estructura no deberá colapsar, ni causar daños graves a las

personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan

ocurrir en el sitio.

La estructura deberá soportar movimientos sísmicos

moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de

servicio, experimentando posibles daños dentro de límites

aceptables.

Estos principios guardan estrecha relación con la Filosofía de

Diseño Sismorresistente de la Norma:

Evitar pérdidas de vidas.

Asegurar la continuidad de los servicios básicos.

Minimizar los daños a la propiedad.



DISEÑO ESTRUCTURAL

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR DEL DISTRITO DE EL TAMBO,

PROVINCIA DE HUANCAYO, REGIÓN JUNÍN”

2. PREDIMENSIONAMIENTO PARCIAL DE LAS ESTRUCTURAS

2.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS PORTANTES

Consideramos: S/C= 200 kg/m2

Aligerado= 350 kg/m2

Wu= 1.4Cm + 1.7Cv

Para luz de 4.95m:

≥ 0.62 m h = 0.55m

≥ 0.30 m b = 0.30m

El Reglamento Nacional de Edificaciones sugiere como ancho mínimo

25 cm de ancho de viga, para que funcione correctamente como

elemento estructural.



2.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS NO PORTANTES

Para luz de 2.45m:

≥ 0.47 m h = 0.45m

≥ 0.25 m b = 0.25m

El Reglamento Nacional de Edificaciones sugiere como ancho mínimo

25 cm, para que funcione correctamente como elemento de arriostre y

estructural.

2.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Se usara la siguiente formula por la contribución de muros de corte en la

edificación para la resistencia de la fuerza lateral del sino:



Columna Central

ELEMENTO DESARROLLO

LOSA ALIGERADA 6.42 x 6.11 x 350 = 13729.17 kg

VIGA 0.55 x 0.30 m 0.55 x 0.30 x 2400 x 6.67= 2641.32 kg

VIGA 0.45 x 0.25 m 0.45 x 0.25 x 2400 x 6.41= 1730.70 kg

ACABADOS + TABIQUERIA 200 x 6.42 x 6.11 = 7845.24 kg

S/C 200 x 6.42 x 6.11 = 7845.24 kg

=3218.25 cm2

Col = 50 x 65cm……… mínimo



Columna Lateral

ELEMENTO DESARROLLO

LOSA ALIGERADA 6.70 x 4.44 x 350 = 10411.80 kg

VIGA 0.55 x 0.30 m 0.55 x 0.30 x 2400 x 4.19= 1659.24 kg

VIGA 0.45 x 0.25 m 0.45 x 0.25 x 2400 x 6.40= 1728.00 kg

ACABADOS + TABIQUERIA 200 x 4.19 x 6.40 = 5363.20 kg

S/C 200 x 4.19 x 6.40 = 5363.20 kg

=2335.76 cm2

Col = 50 x 40 cm……… mínimo



2.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA

e losa= 0.25 m

3. ESTRUCTURACIÓN

Para la estructuración, en general se ha utilizado vigas peraltadas de 30 x 55cm

y 25 x 40cm con la finalidad que trabajen junto con las columnas de concreto

armado, como pórticos estructurales, logrando de esta manera absorber

grandes momentos flectores por efectos sísmicos. Se tienen 2 secciones de

columnas: 0.50 x 0.40m y 0.50 x 0.70m, estas con el fin de tomar el total de las

fuerzas laterales y evitar su desplazamiento excesivo.

El diafragma rígido lo conforma la losa aligerada en un sentido, de peralte

25cm de cada nivel, teniendo 7 diafragmas asignados.

Dado lo anterior todos los elementos están preparados y contribuyen al

comportamiento sismo resistente de este bloque.

El sistema estructural predominante en la dirección X e Y es un Sistema Dual,

al tener muros de corte del ascensor, escalera y adicionales que tomaran el

cortante sismico.



CARGAS

Las cargas usadas están en concordancia con la Norma E020 del RNE 2009.

Son las siguientes:

Peso de acabados y tabiqueria 200 kg/m2

s/c sobre losas 200 kg/m2

Peso del concreto Armado 2.40 ton/m3

Las características de los materiales consideradas en el análisis y diseño

estructural fueron:

Concreto: f´c = 210 kg/cm2 Ec=2173706.51 t/m2

Acero: f´y = 4200kg/cm2 para flexión y cortante.

No se permite traslapar refuerzo vertical en zonas confinadas

en extremos de soleras y columnas.



4. MODELACION ESTRUCTURAL

El modelo empleado para vigas y columnas consistió en barras de eje recto que

incluyen deformaciones por flexión, carga axial, fuerza cortante y torsión.

Este modelo considera el efecto tridimensional del aporte de rigidez de cada

elemento estructural.

La modelación estructural fue hecha con el apoyo de software desarrollado para

este propósito; los mismos que son:

ETABS v.9.7.2 Usado para la modelación de la superestructura



Modelo Estructural

Cargas Muertas Repartidas debido al Efecto de la Losa Aligerada

En 1 Sentido



Cargas Vivas Repartidas debido al Efecto de la Losa Aligerada

En 1 Sentido

5. COMBINACIONES

Las combinaciones de carga usadas están en concordancia con la Norma E060

del RNE 2009. Son las siguientes:

1.4CM + 1.7CV

0.9 CM + SX

0.9 CM+SY

0.9 CM - SX

0.9 CM - SY

1.25 CM + 1.25 CV + SX

1.25 CM + 1.25 CV + SY

1.25 CM + 1.25 CV - SX

1.25 CM + 1.25 CV - SY



6. MASAS PARA EL ANALISIS DINAMICO MODAL Y SISMICO

Las masas provenientes de las losas y de la sobrecarga se concentran a nivel

del centro de masas de cada losa; y las masas provenientes del peso propio de

las vigas y columnas se consideran distribuidas en toda su longitud. Luego el

programa lleva la masa de los elementos estructurales hacia los nudos

extremos.

En el cálculo de la masa de la estructura se consideró el 50% de la carga viva

(Art. 16.3 NTE E.030)

7. CENTRO DE MASAS Y CENTRO DE RIGIDECES

Story Diaphragm MassX MassY XCCM YCCM XCR YCR

STORY1 D1 28.934 28.934 10.042 6.543 9.827 6.250

STORY2 D2 23.808 23.808 10.038 6.492 10.374 7.316

STORY3 D3 23.433 23.433 10.035 6.503 10.224 6.816

STORY4 D4 23.316 23.316 10.034 6.507 10.159 6.473

STORY5 D5 23.316 23.316 10.034 6.507 10.115 6.234

STORY6 D6 23.316 23.316 10.034 6.507 10.085 6.058

STORY7 D7 19.088 19.088 9.870 6.194 10.083 5.944

8. ANALISIS SISMICO DINAMICO

Se realizó un Análisis Sísmico Dinámico por Superposición Modal Espectral

Los parámetros empleados para el cálculo del Espectro de Respuesta

fueron:



Factor de Zona Z=0.30

Factor de Uso U=1 (Categ. C-Edif. Escenciales)

Factor de Suelo S=1.40

Periodo que define la Plataforma del Espectro Tp= 0.9

Factor de Reducción de Fuerza Sísmica Rx= 7 , Ry = 7

Para la superposición de los modos se empleó la fórmula de la combinación

cuadrática completa contemplando un 5% de amortiguamiento crítico.



Sx

0.000

0.040

0.080

0.120

0.160

0.200

0.240

0.280

0.320

0.360

0.400

0.440

0.480

0.520

0.560

0.600

0.640

0.680

0.720

0.760

0.800

0.840

0.880

0.920

0.960

1.000

1.040

1.080

1.120

1.160

1.200

1.240

1.280

1.320

1.360

1.400

1.440

1.480

1.520

1.560

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

Sa

T (s)

Suelo Espectro de Aceleraciones



Sy

0.000

0.040

0.080

0.120

0.160

0.200

0.240

0.280

0.320

0.360

0.400

0.440

0.480

0.520

0.560

0.600

0.640

0.680

0.720

0.760

0.800

0.840

0.880

0.920

0.960

1.000

1.040

1.080

1.120

1.160

1.200

1.240

1.280

1.320

1.360

1.400

1.440

1.480

1.520

1.560

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

Sa

T (s)

Suelo Espectro de Aceleraciones



Espectro de Pseudo-Aceleraciones

T C Sa

0.100 2.500 1.472

0.200 2.500 1.472

0.300 2.500 1.472

0.400 2.500 1.472

0.500 2.500 1.472

0.600 2.500 1.472

0.700 2.500 1.472

0.800 2.500 1.472

0.900 2.500 1.472

1.000 2.250 1.324

1.100 2.045 1.204

1.200 1.875 1.104

1.300 1.731 1.019

1.400 1.607 0.946

1.500 1.500 0.883

1.600 1.406 0.828

1.700 1.324 0.779

1.800 1.250 0.736

1.900 1.184 0.697

2.000 1.125 0.662

2.100 1.071 0.631

2.200 1.023 0.602

2.300 0.978 0.576

2.400 0.938 0.552

2.500 0.900 0.530

9. EVALUACIÓN SÍSMICA

9.1. Periodos y Masa Participante

Los periodos y la masa participante calculados mediante un análisis

dinámico para 3 modos de vibración (3 modos para un nivel), se

presentan a continuación:



Modal Load Participation Ratios

Type Load Accel StatPercent DynPercent

Load DEAD 3.0512 0

Load LIVE 4.6417 0

Accel UX 99.9798 86.0876

Accel UY 99.9745 89.2261

Accel UZ 0 0

Accel RX 99.9992 99.5375

Accel RY 99.9993 99.3253

Accel RZ 105.2096 83.413

Modal Participating Mass Ratios

Mode Period UX UY SumUX SumUY RX RY RZ

1 0.576265 64.9277 0.0507 64.9277 0.0507 0.0773 96.7142 0.1812

2 0.496456 0.1687 61.1926 65.0965 61.2433 90.3005 0.2308 5.647

3 0.484855 0.3175 4.9904 65.414 66.2336 7.303 0.4368 60.1661

4 0.154885 11.4945 0.0119 76.9085 66.2455 0 0.8866 0.1613

5 0.138065 0.2824 1.248 77.1909 67.4936 0.0857 0.054 9.3561

6 0.130825 0 11.5105 77.1909 79.004 0.8667 0.0001 0.967

7 0.07131 3.4771 0.0391 80.668 79.0431 0.0049 0.4885 0.914

8 0.064848 1.3442 0.2845 82.0122 79.3276 0.0322 0.1953 2.8942

9 0.061031 0.0124 4.6203 82.0246 83.948 0.5521 0.0028 0.2571

10 0.04265 1.3976 0.0245 83.4221 83.9725 0.0016 0.1091 0.8602

11 0.038019 1.0909 0.9283 84.513 84.9008 0.0579 0.0889 0.8311

12 0.036846 0.2736 2.221 84.7867 87.1218 0.1395 0.0234 0.5443

13 0.034897 0.0015 0 84.7882 87.1218 0 0.0002 0.0001

14 0.034644 0.0002 0.0155 84.7884 87.1373 0.0014 0 0.0018

15 0.03275 0.0025 0 84.7908 87.1373 0 0.0002 0.0001

16 0.032438 0 0.0026 84.7909 87.1399 0.0005 0 0.0007

17 0.029294 0.7235 0.0179 85.5143 87.1578 0.0012 0.0549 0.4782

18 0.027359 0.0227 0.0001 85.5371 87.1579 0 0.0013 0.0094

19 0.027281 0 0.0396 85.5371 87.1975 0.0015 0 0.0042

20 0.026832 0.0481 1.3383 85.5852 88.5359 0.0673 0.0031 0.0068

21 0.026058 0.5023 0.6903 86.0876 89.2261 0.0442 0.035 0.1322



9.2. Formas de Vibración

Se tuvo en consideración que:

Modo 1: Desplazamiento Horizontal X

Modo 2: Desplazamiento Horizontal Y

Modo 3: Torsión

Y que además el Primero modo sea menor a 0.6seg.

Mode Period

1 0.576265

2 0.496456

3 0.484855

4 0.154885

5 0.138065

6 0.130825

7 0.07131

8 0.064848

9 0.061031

10 0.04265

11 0.038019

12 0.036846

13 0.034897

14 0.034644

15 0.03275

16 0.032438

17 0.029294

18 0.027359

19 0.027281

20 0.026832

21 0.026058



10. CONTROL DE DESPLAZAMIENTO

De acuerdo a la Norma NTE. E030, para el control de los desplazamientos

laterales, los resultados deberán ser multiplicados por el valor de 0.75R

para calcular los máximos desplazamientos laterales de la estructura. Se

tomaron los desplazamientos del centro de masa los cuales deben tener un

desplazamiento:

Debido a Sismo en la Dirección “X”

Story Load DriftX DriftY 0.75xRx(∆/hi) Verificación

STORY7 SDX 0.000939 0.00493 Cumple
















Debido a Sismo en la Dirección “Y”

Story Load DriftX DriftY 0.75xRx(∆/hi) Verificación

STORY7 SDY 0.000286 0.00150 Cumple














El modelo cumple a cabalidad con los parámetros sísmicos establecidos en

la E030 (Diseño Sismorresistente) del RNE 2009, verificándose en todos los

bloques que los desplazamientos laterales de entrepiso son menores a:

ΔiX/heX (máx.) = 0.007 (máximo permisible Concreto armado, NTE E.030)

ΔiY/heY (máx.)=0.005(máximo permisible Albañilería confinada, NTE E.030)



11. MODELO ESTRUCTURAL

Modelo Estructural

Modelo Estructural



Distribución típica de Secciones De Los Elementos Estructurales

Etiquetado de Pórticos Principales



Etiquetado de Pórticos Secundarios

12. DISEÑO ESTRUCTURAL (Componentes de Concreto

Armado)

Para el diseño de vigas y columnas el programa sigue los lineamientos del

ACI 318-08 cuyas fórmulas y factores de cargas son equivalentes a los de

nuestra norma E060.

Para el trazo de los planos se verifica que las cuantías de diseño sean

mayores a la mínima y menores a la máxima estipuladas en la Norma

E060.



Plantas: Diseño de refuerzo longitudinal y transversal en miembros (frame)

de C°A°. Se indican áreas (As) en cm2.

12.1. Diseño de Losa Aligerada

Losa:

Sección:

f'c: 210 Kg/cm2

Fy: 42000 Kg/cm2

Peso de Losa: 350 Kg/m2

Acab. y Tab.: 200 Kg/m2

S/C : 200 Kg/m2

Luz: 6.6 m

d= 22.00 cm

b= 40.00 cm

bw= 10.00 cm

Espesor de Losa: 26.4 25

Cm= 550 Kg/m2

Cv= 200 Kg/m2

Cu= 1110 Kg/m2

Wu = 444.00 Kg/m



Se indican áreas (As) en cm2, los ejes van de Izq. a Derecha

empezando del eje 1 indicado en los planos.

Se considerara la luz más grande para el diseño, siendo las luces

variables en la dirección de la losa.



12.2. Diseño de Vigas

Para el diseño de Vigas usamos los diagramas de la Envolvente de

Momentos de las combinaciones usadas en el programa.

12.2.1. Diseño de Viga 0.30 x 0.55m.

Se procederá con el diseño del pórtico presentado que corresponde

al pórtico con mayor luz dentro de la estructura, y estará sometido a

los mayores esfuerzos.

4Ø5/8”

2Ø5/8” + 2Ø1/2”



12.2.2. Diseño de Viga 0.25 x 0.45m.

Se escogió la viga sometida a mayores esfuerzos.



2Ø5/8” + 2Ø1/2”

2Ø5/8” + 2Ø1/2”



12.3. Diseño de Columnas

12.3.1. Diseño de Columnas de 0.50 x 0.70m.



12.3.2. Diseño de Columnas de 0.50 x 0.40m.



12.4. DISEÑO DE CIMENTACIÓN

El diseño de la Cimentación está basado en los resultados obtenidos

en el programa SAFE v.12.3.1 con el método propuesto por

Winkler.

El diseño de la cimentación garantiza que no se exceda la capacidad

portante del suelo, evitar que se produzcan asentamientos

diferenciales y que la resistencia de los elementos sea mayor o igual

a las solicitaciones últimas.

Pre diseño de Cimentación



Asignación del Suelos de Soporte Coeficiente de Balasto (3.10 kg/cm3)

12.4.1. DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN NETA DEL SUELO



SOIL PESSURES (kg/cm2)

Case Case Type Max Press Min Press

Kg/cm2 Kg/cm2

1 COMB1 Combination -1.273 -1.356


































Diagrama De Fuerza Cortante En Cimentaciones

Diagrama De Momentos En Cimentaciones



Diseño De Acero De Refuerzo En Zapatas

Memoria de Calculo de Multifamiliar(1)

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