Memoria de Cálculo_Cobertizo

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1 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 CONTENIDO PAG. 1. INTRODUCCION ..................................................................................................................................... 2 1.1 Objetivo ............................................................................................................................................ 2 1.2 Descripción del Proyecto  ........................................................................................................ 2 2. CRITERIOS DE DISEÑO ........................................................................................................................ 2 2.1 Hipótesis de Análisis  .................................................................................................................. 2 2.2 Normas Aplicables....................................................................................................................... 3 2.3 Estudio de Mecánica de Suelos  ............................................................................................ 3 2.4 Parámetros de Diseño ............................................................................................................... 3 2.4.1 Característic as de los materiales ............................................................................ 3

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    MEMORIA DESCRIPTIVA DE CLCULODE

    ESTRUCTURAS

    PROYECTO:

    RECUPERACION DE LOS SUELOS DEGRADADOS Y VULNERABLES

    EN CUATRO MICROCUENCAS Y UNA SUBCUENCA, DISTRITO DE

    PICHARI - LA CONVENCION - CUSCO

    MDULO COBERTIZO

    CONTENIDO

    PAG.

    1. INTRODUCCION ............................... ............................... ................................. ................................. ..... 2

    1.1 Objetivo ................................ ................................ ................................ ................................ ............ 2

    1.2 Descripcin del Proyecto........................................................................................................ 2

    2. CRITERIOS DE DISEO................................. ................................ ................................. ...................... 2

    2.1 Hiptesis de Anlisis................................ ................................. ............................... .................. 2

    2.2 Normas Aplicables....................................................................................................................... 3

    2.3 Estudio de Mecnica de Suelos................................ ................................. ........................... 3

    2.4 Parmetros de Diseo............................. ................................. ................................. ................ 3

    2.4.1 Caractersticas de los materiales ............................................................................ 3

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    2.4.2 Cargas de Gravedad ...................................................................................................... 4

    2.4.3 Cargas de Viento ............................ ................................. ................................. ................ 4

    2.5 Parmetros Ssmicos................................. ................................. ............................... .................. 5

    2.6 Combinaciones de Carga ............................. ................................ ................................. ........... 6

    3. ANLISIS ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES ................................. ................................ . 8

    3.1 Mdulo rea Tcnica.............................. ................................. ................................. ................ 8

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

    4.

    CONCLUSIONES ............................... ............................... ................................. ................................. ... 12

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

    1. INTRODUCCIN:

    1.1 OBJETIVO General

    Elaborar la memoria estructural del Proyecto Recuperacin de los

    Suelos Degradados y Vulnerables en Cuatro Microcuencas

    y Una Subcuenca, Distrito de Pichari - La Convencin

    Cusco.

    Especficos

    - Idealizar y modelar las estructuras teniendo como base la arquitectura

    del proyecto.

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    - Calcular los desplazamientos de las estructuras y comparar con el

    mximo aceptable en el Reglamento Nacional de edificaciones para

    verificar el diseo estructural propuesto.

    1.2 DESCRIPCION DEL PROYECTOEl presente proyecto est compuesto por un mdulo de un solo nivel, con una

    funcionalidad modular y adaptable que estar fcilmente integrndose al

    entorno de la zona.

    ste mdulo consta de un ambiente para resguardar de la intemperie a las

    personas o animales, los cuales estn soportados estos por una cimentacin

    de concreto armado (zapatas aisladas), columnas, vigas y techos de estructura

    metlica.

    2. CRITERIOS DE DISEO:

    2.1 HIPOTESIS DE ANALISIS

    Luego de la estructuracin y predimensionamiento de los elementos se

    procedi al anlisis estructural usando como herramienta los softwares ETABS

    y SAFE12. El anlisis ssmico de la edificacin se realiz con el programa

    ETABS (Versin 2013) y el diseo de la cimentacin se realiz enal programa

    SAFE12 (Versin 12.3.2). Los diversos mdulos fueron analizadoscon modelos

    tridimensionales, suponiendo losas infinitamente rgidas frente a acciones en

    su plano. En el anlisis se supuso comportamiento lineal y elstico. Los

    elementos de concreto armado se representaron con elementos lineales. El

    modelo se analiz considerando slo los elementos estructurales, sin

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

    como solicitaciones de carga debido a que aquellos no son importantes en la

    contribucin de la rigidez y resistencia de la edificacin.

    2.2 NORMAS APLICABLES

    Norma Tcnica de Edificacin E.020: Cargas

    Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

    Norma Tcnica de Edificacin E.030: Diseo Sismorresistente

    Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

    Norma Tcnica de Edificacin E.050: Suelos y cimentaciones

    Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

    Norma Tcnica de Edificacin E.060: Concreto Armado

    Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)

    2.3 ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS

    Para el diseo de la cimentacin se considerlos resultados obtenidos en el

    Estudio de Mecnica de Suelos elaborado en la zona de trabajo de la

    institucin educativa. Este estudio plantea como condiciones generales de

    cimentacin las siguientes:

    Tipo de cimentacin: Zapatas conectadas

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

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    Profundidad de Cimentacin: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 cimentacin: Baja, usar cemento Portland tipo I

    2.4 PARAMETROS DE DISEO

    2.4.1 Caractersticas de los Materiales

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

    elementos estructurales los valores indicados a continuacin:

    Concreto armado: fc = 210 kg/cm2(E = 217 370 kg/cm2)

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

    Fu = 58 KSI, c = 7850 kg/m3

    Arcos Metlicos:El tipo de miembros estructurales empleados son varillas de

    acero liso, con las siguientes caractersticas:

    Nro Peso rea Permetro

    Barra pulg. cm. kg/m cm2 cm

    #2 1/4" 0.64 0.2483 0.32 1.99

    #3 3/8" 0.95 0.5586 0.71 2.99

    #4 1/2" 1.27 0.9931 1.27 3.99

    #5 5/8" 1.59 1.5518 1.98 4.99

    #6 3/4" 1.91 2.2346 2.85 5.98

    #7 7/8" 2.22 3.0415 3.88 6.98

    #8 1" 2.54 3.9726 5.07 7.98

    Dimetro ()

    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

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    sus dimensiones reales con su correspondiente peso especfico. A

    continuacin se detallan las cargas tpicas (muertas y vivas) consideradas en el

    anlisis:

    Cargas Muertas (D): 8.50 kg/m2

    Peso de Calaminn 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 mn = 75.00 km/h, (De acuerdo al RNE)

    Por lo tanto la Velocidad de viento a una altura de 5.50 m. ser de 75

    km/h.

    Cargas Exteriores:

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    C Barlovento = 0.8 Ph Barlovento = 22.50 kg/m2

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

    2.5 PARAMETROS SSMICOS

    El anlisis ssmico de las estructuras se realiz siguiendo los criterios de la

    Norma de diseo sismorresistente E.030 (2003) mediante el procedimiento de

    superposicin modal espectral. La respuesta mxima elstica esperada (r)de

    los diferentes modos de vibracin (i) se determin mediante la suma del 0.25

    ABS (suma de los valores absolutos) y el 0.75 SRSS (raz cuadrada de la suma

    de los cuadrados):

    m

    r

    i

    m

    r

    i rrr

    1

    2

    1

    75.025.0

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    Los parmetros ssmicos considerados para el anlisis de las estructuras son

    los siguientes:

    Factor de zona Z = 0.30 (Zona 2)

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

    Factor de suelo S = 1.20 (SegnEstudio de Suelos)

    Periodo de Vibracin Ts = 0.60 seg (SegnEstudio de Suelos)

    Factor de amplificacin ssmica C = 2.50

    Factor de reduccin R =( ) 6 (Estructura de Acero)

    2.5COMBINACIONES DE CARGA

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    La verificacin de la capacidad de los elementos de concreto armado se bas

    en el procedimiento de cargas factoradas conforme a la actual Norma de

    Estructuras E.060 Concreto Armado y al cdigo ACI318-95. 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 ssmicasen las direcciones X e Y.

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    3. ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIN:

    A continuacin se presenta el anlisis ssmico realizado a las edificaciones

    tpicas ms representativa del proyecto:

    VISTA ELEVACION

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    VISTA ISOMETRA

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    APLICACIN DE CARGA MUERTA Y CARVA VIVA: ANALIZANDO ARMADURA DEL

    EJE C-C

    APLICACINDE FUERZA DE BARLOVENTO Y SOTAVENTO

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    VERIFICACIN DE ACERO: RATIO < 0.95

    REACCION EN LOS APOYOS DE LA ENVOLVENTE

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    DISEO DE LA COLUMNA 25 x 50

    3.2.- Desplazamientos y Distorsiones

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

    del mximo desplazamiento. Estos valores fueron determinados multiplicando

    los resultados obtenidos en el programa de anlisis por 0.75 R, conforme se

    especifica en la Norma E.030 Diseo Sismorresistente.

    Tabla 01

    Desplazamientos mximos obtenidosMdulo rea Tcnica

    EJE X - X R = 6

    EJES

    ENTREPISO

    D(cm)

    =Dx0.75xR (cm)

    (cm)=

    i+1- i

    H(cm)

    =

    /H

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    La memoria estructural se desarroll con la finalidad de proponer las

    medidas adecuadas para el buen desempeo de las estructuras ante

    eventos ssmicos importantes y efectos de sismo; tomando en

    consideracin los parmetros establecidos en la Norma de Diseo

    Sismorresistente (E.030) vigente.

    Las estructuras proyectadas, CUMPLEN con todos los requisitos de

    Resistencia y Rigidez necesarios para soportar las cargas actuantes, de

    acuerdo a los clculos presentados en los anexos.

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    5. ANEXOS:

    ANEXO 1: DISEO DE LA CIMENTACIN

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    DATOSGENERALES

    f'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. PLANTACIMENTACIN

    2. VERIFICACINDELAPRESINDESUELO