Memoria de Cálculo_Cobertizo

MEMORIA DESCRIPTIVA DE CÁLCULO DE

ESTRUCTURAS

PROYECTO:

“RECUPERACION DE LOS SUELOS DEGRADADOS Y VULNERABLES EN CUATRO MICROCUENCAS Y UNA SUBCUENCA, DISTRITO DE PICHARI - LA CONVENCION -

CUSCO”

MÓDULO COBERTIZO

E-01

CONTENIDO

PAG.

1. INTRODUCCION......................................................................................................................................

1.1 Objetivo...............................................................................................................................................

1.2 Descripción del Proyecto................................................................................................................... 2

2. CRITERIOS DE DISEÑO.........................................................................................................................

2.1 Hipótesis de Análisis.......................................................................................................................

2.2 Normas Aplicables..........................................................................................................................

2.3 Estudio de Mecánica de Suelos......................................................................................................

2.4 Parámetros de Diseño....................................................................................................................

2.4.1 Características de los materiales .......................................................................................

2.4.2 Cargas de Gravedad ...........................................................................................................

2.4.3 Cargas de Viento..................................................................................................................

2.5 Parámetros Sísmicos......................................................................................................................

2.6 Combinaciones de Carga................................................................................................................

3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES...........................................................................

3.1 Módulo Área Técnica......................................................................................................................

3.1 Desplazamientos y Distorsiones..................................................................................................10

4. CONCLUSIONES...................................................................................................................................12

5. ANEXOS.................................................................................................................................................13

1. INTRODUCCIÓN:

1

Municipalidad Distrital de PichariMemoria Descriptiva Del Cálculo

1.1OBJETIVO

General

Elaborar la memoria estructural del Proyecto “Recuperación de los Suelos

Degradados y Vulnerables en Cuatro Microcuencas y Una Subcuenca,

Distrito de Pichari - La Convención – Cusco”.

Específicos

- Idealizar y modelar las estructuras teniendo como base la arquitectura del proyecto.

- Calcular los desplazamientos de las estructuras y comparar con el máximo aceptable en

el Reglamento Nacional de edificaciones para verificar el diseño estructural propuesto.

1.2DESCRIPCION DEL PROYECTO

El presente proyecto está compuesto por un módulo de un solo nivel, con una funcionalidad

modular y adaptable que estará fácilmente integrándose al entorno de la zona.

Éste módulo consta de un ambiente para resguardar de la intemperie a las personas o animales,

los cuales están soportados estos por una cimentación de concreto armado (zapatas aisladas),

columnas, vigas y techos de estructura metálica.

2. CRITERIOS DE DISEÑO:

2.1HIPOTESIS DE ANALISIS

Luego de la estructuración y predimensionamiento de los elementos se procedió al análisis

estructural usando como herramienta los softwares ETABS y SAFE12. El análisis sísmico de la

edificación se realizó con el programa ETABS (Versión 2013) y el diseño de la cimentación se

realizó en al programa SAFE12 (Versión 12.3.2). Los diversos módulos fueron analizados con

modelos tridimensionales, suponiendo losas infinitamente rígidas frente a acciones en su plano. En

el análisis se supuso comportamiento lineal y elástico. Los elementos de concreto armado se

representaron con elementos lineales. El modelo se analizó considerando sólo los elementos

estructurales, sin embargo, los elementos no estructurales han sido ingresados en el modelo como

solicitaciones de carga debido a que aquellos no son importantes en la contribución de la rigidez y

resistencia de la edificación.

2.2 NORMAS APLICABLES

Norma Técnica de Edificación E.020: Cargas

Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

“Recuperación de los Suelos Degradados y Vulnerables en Cuatro Microcuencas y Una Subcuenca, Distrito de Pichari - La Convención –

Cusco”.

2


Norma Técnica de Edificación E.030: Diseño Sismorresistente


Norma Técnica de Edificación E.050: Suelos y cimentaciones


Norma Técnica de Edificación E.060: Concreto Armado


2.3 ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

Para el diseño de la cimentación se consideró los resultados obtenidos en el Estudio de Mecánica

de Suelos elaborado en la zona de trabajo de la institución educativa. Este estudio plantea como

condiciones generales de cimentación las siguientes:

Tipo de cimentación: Zapatas conectadas

Estrato de apoyo de la cimentación: Gravas arcillosas con arenas (GC).

Profundidad de Cimentación: H = 1.50 mts.

Capacidad Portante Admisible:

Valor adoptado para las infraestructuras:

De acuerdo al estudio de suelos es 1.66 kg/cm2.

Agresividad del suelo a la cimentación: Baja, usar cemento Portland tipo I

2.4 PARAMETROS DE DISEÑO

2.4.1 Características de los Materiales

Para efectos del análisis realizado a las edificaciones se han adoptado para los elementos

estructurales los valores indicados a continuación:

Concreto armado: f’c = 210 kg/cm2 (E = 217 370 kg/cm2)

Acero Liso: fy = 36 KSI, u = 0.30,

Fu = 58 KSI, λc = 7850 kg/m3

Arcos Metálicos: El tipo de miembros estructurales empleados son varillas de acero liso, con las

siguientes características:


Cusco”.

3


ACERO : Arcos metalicos: Fy = 36 KSI λc = 7.85 Tn/m3Fu = 58 KSI u = 0.30

Corrugados Fy = 4,200 kg/cm2 λc = 7.85 Tn/m3SOLDADURA: Electrodos: Fexx = 60 KSI (E70 XX-AWS, para acero liso)

Fexx = 61 KSI (E70 XX-AWS, para acero corrugado)

COBERTURA: Pu = 8.50 kg/m2 (Calaminon curvo CU-6; catalogo fabricante)

2. ESTRUCTURACIÓN:

2.4.2 Cargas de gravedad

Las cargas verticales se evaluaron conforme a la Norma de Estructuras E.020 Cargas. Los pesos

de los elementos no estructurales se estimaron a partir de sus dimensiones reales con su

correspondiente peso específico. A continuación se detallan las cargas típicas (muertas y vivas)

consideradas en el análisis:

Cargas Muertas (D): 8.50 kg/m2

Peso de Calaminón curvo CU-6 : 8.50 kg/m2

Peso de Aligerado h=20 : 300 kg/m2

Cargas Vivas (L): 30 kg/m2

Sobrecarga de Techo : 30 kg/cm2 (Techo inclinado)

2.4.3 Cargas de Viento

Velocidad de viento a la altura h=5.50m

V = 75.00 km/h

h= 5.50 m.

Vh = 65.76 km/h

Vh mín = 75.00 km/h, (De acuerdo al RNE)

Por lo tanto la Velocidad de viento a una altura de 5.50 m. será de 75 km/h.

Cargas Exteriores:

C Barlovento = 0.8 Ph Barlovento = 22.50 kg/m2


Cusco”.

4


C Sotavento = -0.5 Ph Sotavento = -14.063 kg/m2

2.5 PARAMETROS SÍSMICOS

El análisis sísmico de las estructuras se realizó siguiendo los criterios de la Norma de diseño

sismorresistente E.030 (2003) mediante el procedimiento de superposición modal espectral. La

respuesta máxima elástica esperada (r) de los diferentes modos de vibración (i) se determinó

mediante la suma del 0.25 ABS (suma de los valores absolutos) y el 0.75 SRSS (raíz cuadrada de

la suma de los cuadrados):

r = 0 . 25∑r=1

m

|ri| + 0 . 75√∑r=1

m

ri2

Los parámetros sísmicos considerados para el análisis de las estructuras son los siguientes:

Factor de zona Z = 0.30 (Zona 2)

Factor de uso e importancia U = 1.30 (Categoría B)

Factor de suelo S = 1.20 (Según Estudio de Suelos)

Periodo de Vibración Ts = 0.60 seg (Según Estudio de Suelos)

Factor de amplificación sísmica C = 2.50

Factor de reducción R =( ¾) 6 (Estructura de Acero)


Cusco”.

5


2.5 COMBINACIONES DE CARGA

La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se basó en el procedimiento

de cargas factoradas conforme a la actual Norma de Estructuras E.060 Concreto Armado y al

código ACI 318-95. Las combinaciones de carga analizadas fueron las siguientes:

U1 = 1.4 D

U2 = 1.2 D + 1.6 L

U3 = 1.2 D + 1.0 L +1.6 W

U4 = 1.2 D + 1.6 L +0.8 W

U5 = 0.9 D + 1.6 W

U6 = 1.2 D + 0.8 W

U7 = 1.2 D + SISMO

UEnvol = Envolvente (U1, U2, U3, U4, U5)

Donde:

D : Cargas muertas

L : Cargas vivas

SISMO : cargas sísmicas en las direcciones X e Y.


Cusco”.

6



Cusco”.

7


3. ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIÓN:

A continuación se presenta el análisis sísmico realizado a las edificaciones típicas más

representativa del proyecto:

VISTA ELEVACION


Cusco”.

8


VISTA ISOMETRÍA

APLICACIÓN DE CARGA MUERTA Y CARVA VIVA: ANALIZANDO ARMADURA DEL EJE C-C

APLICACIÓNDE FUERZA DE BARLOVENTO Y SOTAVENTO


Cusco”.

9


VERIFICACIÓN DE ACERO: RATIO < 0.95


Cusco”.

10


REACCION EN LOS APOYOS DE LA ENVOLVENTE

DISEÑO DE LA COLUMNA 25 x 50

3.2.- Desplazamientos y Distorsiones


Cusco”.

11


En la Tabla 01 siguiente indica los desplazamientos y distorsiones en planta del máximo

desplazamiento. Estos valores fueron determinados multiplicando los resultados obtenidos en el

programa de análisis por 0.75 R, conforme se especifica en la Norma E.030 Diseño

Sismorresistente.

Tabla 01Desplazamientos máximos obtenidos Módulo Área Técnica

EJE X - X R = 6

EJES

ENTREPISO D(cm) ∆=Dx0.75xR

(cm)δ (cm)=∆ i+1-

∆ iH (cm) Ў = δ/H

<=0.010 CONTROL

1 PISO 1 0.015 0.007 0.007231.5

5 0.0001 OK

EJE Y - Y R = 6

EJES

ENTREPISO D(cm) ∆=Dx0.75xR

(cm)δ (cm)=∆ i+1-

∆ i

Ў = δ/H <=0.010 CONTROL

1 PISO 1 0.0898 0.404 0.404231.5

5 0.0017 OK

De acuerdo a los resultados obtenidos relacionados con los desplazamientos relativos de

entrepiso, se concluye que la estructura cumple con los requisitos de desplazamiento exigidos por

la Norma E.030 Diseño Sismorresistente.

4. CONCLUSIONES:

El sistema de techo metálico se plantea con fierro liso A36 de acuerdo al RNE E.090.

La memoria estructural se desarrolló con la finalidad de proponer las medidas adecuadas para

el buen desempeño de las estructuras ante eventos sísmicos importantes y efectos de sismo;

tomando en consideración los parámetros establecidos en la Norma de Diseño

Sismorresistente (E.030) vigente.


Cusco”.

12


Las estructuras proyectadas, CUMPLEN con todos los requisitos de Resistencia y Rigidez

necesarios para soportar las cargas actuantes, de acuerdo a los cálculos presentados en los

anexos.

5. ANEXOS:

ANEXO 1: DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN


Cusco”.

13


DATOS GENERALESf'c = 210 kg/cm2

∅ = 0.9 Z-1 1.20x1.20 m

Peralte = 50 cm fy = 4200 kg/cm2

q = 1.66 kg/cm2

1. PLANTA CIMENTACIÓN

2. VERIFICACIÓN DELA PRESIÓN DE SUELO < q (1.66 cm2)

2. DISEÑO DEL REFUERZO

ZAPATA Z-1

As = 11.1695 cm2 8 Ø 1/2" As = 11.1695 cm2 8 Ø 1/2"


Cusco”.

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