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Ingeniería CRAM Ltda. Granada Nº 93 Sector Vilumanque Concepción Fono-Fax 41 - 285 1357 email: [email protected]

CÁLCULO ESTRUCTURAL VIVIENDA INDUSTRIALIZADA TIPO

SISTEMA VIDHA

REVISIÓN Nº 0

SOCIEDAD URBANIZADORA Y CONSTRUCTORA SURCO LTDA.

CONCEPCIÓN, JUNIO 2010.-

Ingeniería CRAM Ltda. Bases de Cálculo Vivienda Industrializada Tipo - Sistema VIDHA

CONTENIDOS

I. BASES DE CÁLCULO. PARÁMETROS DE DISEÑO Y CONDICIONANTES

1.1.- Normativa considerada en el Diseño

1.2-.- Peso Propio

1.3.- Sobrecarga de Uso

1.4.- Cargas Eventuales

1.5.- Combinaciones de Carga

1.6.- Método de Análisis

1.7.- Método de Diseño

1.8.- Tensiones Admisibles

II. VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES

2.1.- Costaneras y Cerchas

2.2.- Paneles Verticales Espesor 5 y 10 cm

2.3.- Paneles Horizontales Espesor 10 cm

2.4.- Sistema de Fundación

2.5.- Uniones Sistema VIDHA con Otros Sistemas

III. ESPECIFCIACIONES TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN

IV. PLANOS DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

Plano 1 de 4 Planta Fundaciones. Detalle Zapatas. Detalle Unión Panel-Fundación. Detalle Paneles Losas.

Plano 2 de 4 Planta Primer y Segundo Nivel. Detalle Paneles Verticales.

Plano 3 de 4 Planta Techumbre. Detalle Cerchas. Detalle Frontón. Detalle Cortafuego Techumbre.

Plano 4 de 4 Detalle Uniones entre Paneles. Detalle Unión Malla-Perfil Cerchas. Detalle Fijación Tabiques. Detalle Unión Panel-Cercha.


CÁLCULO ESTRUCTURAL VIVIENDA INDUSTRIALIZADA TIPO - SISTEMA VIDHA

I.- BASES DE CÁLCULO. PARÁMETROS DE DISEÑO Y

CONDICIONANTES.

Las presentes Bases de Cálculo se refieren al diseño y cálculo estructural de una vivienda tipo, conformada mediante el Sistema Industrializado VIDHA.

Se trata de una vivienda de dos pisos cuya estructura resistente se conformará mediante Paneles de Hormigón Acero Industrializados, tanto en el primer como segundo piso. El entrepiso también se conformará mediante Paneles Industrializados Hormigón Acero de 10 cm espesor.

La estructura de techumbre estará constituida por cerchas y tijerales de madera apoyadas sobre las líneas resistentes de paneles ubicados en el segundo nivel.

En cuanto a la estructura de fundación, ésta se conformará por zapatas corridas bajo todos los muros estructurales del primer nivel ejecutadas directamente en Obra. Los cimientos serán de hormigón simple y los sobrecimientos de hormigón armado. Para la unión de los paneles a las zapatas de fundación, se consultan placas metálicas embebidas en el hormigón de sobrecimientos que permitirán soldar dichos paneles.

La Capacidad de Carga admisible del suelo de fundación, será determinada para cada caso en particular en función del Informe de Mecánica de Suelos generado específicamente para cada proyecto.

En general el Sistema Industrializado de Paneles VIDHA, cuya fabricación se desarrolla bajo estándares de control y calidad previamente definidos, consiste en la confección de Paneles de Hormigón Acero de 5 y 10 cm de espesor conformados por malla electrosoldada interior y bastidor metálico perimetral que luego es rellenado con un hormigón estructural de calidad H25. Los paneles se fabrican en serie en una planta de producción, luego son transportados a obra y finalmente son montados en terreno sobre las estructuras de fundación previamente ejecutadas. Las uniones entre paneles se efectúan mediante cordones intermitentes de soldaduras en todos sus perímetros.

Es importante señalar que los Paneles NO corresponden a elementos de Hormigón Armado, sino a PANELES PREFABRICADOS del Tipo VI (Monolíticos Sin Revestimiento) y Clase A (Hormigón como material predominante) de acuerdo a la Clasificación estipulada por la NCh806 y particularmente fueron sometidos a los ensayes mecánicos estipulados por las Normas NCh801, 802, 803 y 804.


1.1.- NORMATIVA CONSIDERADA EN EL DISEÑO

Para el diseño de los distintos componentes que constituyen la estructura resistente proyectada de la vivienda, se han considerado en forma particular las siguientes normas directamente relacionadas con las materias aquí tratadas:

• Certificados de Ensayes Mecánicos de Carga de Compresión Vertical, Carga Compresión Horizontal y Cagas de Flexión emitidos por el Laboratorio de Ciencias de la Construcción de la Universidad del Bío Bío, cuyas fotocopias se adjuntan a la presente Memoria de Cálculo.

• Hormigón NCh 170 Hormigón. Requisitos Generales.

• Paneles NCh 801 Elementos de Construcción – Paneles – Ensayo de Compresión

NCh 802 Arquitectura y Construcción – Paneles Prefabricados – Ensayo de Carga Horizontal

NCh 803 Elementos de Construcción – Paneles – Ensayo de Flexión

• Madera NCh 1198.Of2006 Madera – Construcciones en Madera – Cálculo. Manual de Cálculo de Construcciones en Madera – INFOR

2da Edición 1990.

• Sobrecarga NCh 1537.Of86 Diseño Estructural de Edificios. Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso.

• Sismo NCh 433.Of96 Diseño Sísmico de Edificios.

• Viento NCh 432.Of71 Cálculo de la acción del Viento sobre las Construcciones.

• Otras Ordenanza General de Urbanización y Construcciones. Disposiciones legales referidas con la materia.


1.2.- PESOS PROPIOS (PP)

• Hormigón Estructural 2.400 Kg/m3 • Madera de Pino, H = 16% 550 Kg/m3 • Cubierta 10 Kg/m2 • Acero 7.850 Kg/m3 • Suelo Humedad Natural 2.000 Kg/m3

1.3.- SOBRECARGAS DE USO (SC) • De Techo 30 Kg/m2 • De Muro 10 Kg/m2 • Piso (con reducción) 170 Kg/m2

1.4.- CARGAS EVENTUALES

CARGAS SÍSIMICAS (S)

Para la determinación de las Cargas Sísmicas se consideran los siguientes parámetros de cálculo:

• Método de Análisis Estático. • Corte Basal Q0 = C I P • Zona Sísmica 3 • Aceleración Efectiva 0,4 g • Factor de Reducción 2 (Otras Materialidades) • Tipo de Suelo III • Categoría de la Estructura C • Factor de Importancia 1,0 • Peso Sísmico 100 % peso propio 25 % sobrecarga de uso Con estos parámetros se obtiene los siguientes valores de cálculo: • Periodo Fundamental en X 0,2 segundos • Periodo Fundamental en Y 0,2 segundos • Coeficiente Calculado, CCal 7,43 en X e Y • Coeficiente Máximo, CMáx 0,432 • Coeficiente Mínimo, CMín 0,067 • Coeficiente de Diseño, C 0,432


Barlovento C = 1,2 sen α - 0,4 = 0,04

SotaventoC = 0,4

• Superficie 1º Nivel 42,10 m2 (Se considera un pareo) • Superficie 2º Nivel 42,10 m2 (Se considera un pareo) • Peso Propio 1º Nivel 450 Kg/m2 (Se cálculo peso real) • Peso Propio 2º Nivel 300 Kg/m2 (Se cálculo peso real) • Sobrecargas 1º Nivel 170 Kg/m2 (Reducida S/NCh1537) • Sobrecargas 2º Nivel 30 Kg/m2 (se ajustó estimación) • Peso Sísmico 1º Nivel 21,05 Toneladas • Peso Sísmico 2º Nivel 12,95 Toneladas • Peso Sísmico Total 34,00 Toneladas • Corte Basal Calculado 14,7 Toneladas

Por tratarse de una vivienda de dos pisos sin diafragma rígido en el nivel superior, cada línea resistente de este nivel deberá diseñarse para resistir una fuerza horizontal igual a la masa que le tributa multiplicada por una aceleración horizontal equivalente a 1,20 g FN /PN , con g = 9,8 m/s2 aceleración de gravedad, FN y PN igual a la fuerza sísmica y peso sísmico del segundo nivel de la vivienda, respectivamente.

CARGAS DE VIENTO (V) Para la determinación de las Cargas de Viento se consideran los siguientes parámetros de cálculo:

• Ubicación del Inmueble Campo abierto • Altura Máxima del Inmueble 6 m sobre nivel de terreno • Presión Básica del Viento 87 Kg/m2 • Angulo de Inclinación Techo 22 grados sexagesimales promedio • Coeficiente de Forma En Barlovento C = 0,04

En Sotavento C = 0,40 en Succión • Cargas Distribuidas En Barlovento Q = 4 Kg/m2

En Sotavento Q = 35 Kg/m2 en Succión


1.5.- COMBINACIONES DE CARGA

Las Combinaciones de Carga utilizadas para la determinación de los distintos estados de esfuerzos son las siguientes:

• Combinación C1 = PP + SC • Combinación C2 = 75%(PP + SC ± V) • Combinación C3 = 75%(PP + SC ± S)

1.6.- MÉTODO DE ANÁLISIS

Para la obtención de los Estados de Esfuerzos generados por la aplicación de las distintas Combinaciones de Carga, se considera el Método de Análisis Lineal Elástico, válido para pequeñas deformaciones y donde se cumplen las hipótesis de Navier.

1.7.- MÉTODO DE DISEÑO

Para la Verificación, Diseño y Dimensionamiento de cada uno de los elementos componentes de la estructura se considera el Método de las Tensiones Admisibles propuesto por los distintos Códigos de Diseño asociados a cada uno de los materiales componentes de la estructura.

1.8.- TENSIONES ADMISIBLES

Deformaciones Admisibles Horizontales y Verticales • Para elementos de Madera

Cerchas y Costaneras SC L / 240

PP + SC L / 180 • Para otros elementos en Cargas de Servicio L/300

Paneles VIDHA Espesor 50mm (Muros Perimetrales)

• Compresión Vertical 10,7 Kg/cm2 • Corte Horizontal 4,0 Kg/cm2

Paneles VIDHA Espesor 100mm (Muro Medianero)

• Compresión Vertical 8,0 Kg/cm2 • Corte Horizontal 4,0 Kg/cm2

Paneles VIDHA Espesor 100mm (Losas)

• Flexión Vertical 43,3 Kg/cm2


Hormigón Estructural Grado H25 N.C. 90%

• Resistencia 28 días 250 Kg/cm2 • Compresión 90 Kg/cm2 • Cizalle 7 Kg/cm2

Acero de Refuerzo para Hormigones Calidad AT56-50H

• Compresión 4.200 Kg/cm2 • Tracción 2.800 Kg/cm2 • Cizalle 2.000 Kg/cm2

Acero Estructural Calidad A42-27ES (ASTM-A36)

• Compresión 1.620 Kg/cm2 • Tracción 1.620 Kg/cm2 • Cizalle 1.080 Kg/cm2

Soldadura Electrodos AWS E60XX

• Tensión Admisible 950 Kg/cm2 • Filete Mínimo S.I.C. 3 mm.

Pernos Estructurales

• De uso estructural Acero A37-20 • De anclaje Acero A42-23

Madera Estructural Pino Radiata Aserrada Grado Estructural G1

Ítem Tensiones Admisibles F, Kg/cm2 (Según NCh1198.Of2007)

Obs. Flexión

Comp. Paralela

TracciónParalela

Comp. Perpend. Cizalle

E Flexión

Tensión Básica 75 56 45 25 7 90.000 H = 12 %

KH 0,88 0,88 0,88 0,84 0,90 0,91 ΔH = 6%

KD 1,49 1,49 1,49 1,0 1,49 1,0 Viento = 1hr Tensión

Admisible 98,3 73,4 59 21,0 9,4 81.900 H = 18 %


Características de algunas escuadrías de Madera Aserrada :

Escuadría A, cm2 Ix, cm4 Wx, cm3

2x6” 73,6 1.368 183

2x5” 61,3 792 127

2x4” 49,1 405 81

2x3” 36,8 171 46

1x6” 36,8 684 92

1x4” 24,5 203 41

1x3” 18,8 88 23

Clavos

Se consideran para todas las uniones Clavos Corrientes Galvanizados, cabeza plana circular de 3 y 4” (75 x 3,5 mm y 100 x 4,3 mm).

• Clavo de 3” σcz simple = 44 Kg

• Clavo de 4” σcz simple = 60 Kg

Suelo de Fundación Considerando las exigencias dadas para el Sello de Fundación, se adoptan las siguientes tasas de resistencia :

• Resistencia Estática 0,80 Kg/cm2 • Resistencia Dinámica 1,00 Kg/cm2


VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES

Ingeniería CRAM Ltda. Verificación de Costaneras y Cerchas

II.- VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS Y SISTEMAS

ESTRUCTURALES

2.1.- VERIFICACIÓN DE COSTANERAS Y CERCHAS

2.1.1.- COSTANERAS (2x2”)@100cm Máximo

Condiciones de Apoyo y Geometría :

Dimensiones :

Longitud Máxima entre Apoyos : L/3 = 80 cm

Separación Máxima Costaneras : 100 cm

Combinación más Desfavorable : 0,75 (PP + W)

Carga de Peso Propio (PP) : 20 Kg/m

Cargas de Viento (W) : 30 Kg/m

Cargas de Diseño (q) : 37,5 Kg/m

Solicitaciones Máximas :

De Momento Flector : Mmáx = 239 Kg cm

De Cizalle : Vmáx = 18 Kg

(2")

(2")

Montaje, QmCarga de

TranversalSección

5 cm

5 cm

Carga Distribuida, q

L/3L/3L/3




Tensiones Máximas de Trabajo :

De Momento Flector

Tensión Trabajo por Flexión, Ft flexión = 15,7 Kg/cm2

Tensión Admisible por Flexión, Fa flexión = 71 Kg/cm2

¡¡ OK, Costanera Resiste Flexión !!

De Cizalle

Tensión de trabajo por Cizalle, FT cizalle= 1,1 Kg/cm2

Tensión Admisible por Cizalle, FA cizalle = 15,0 Kg/cm2

¡¡ OK, Costanera Resiste Cizalle !!

De Interacción Flexión Cizalle

0,122

≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛cizalleFAcizalleFT

flexiónFAflexiónFT => 0,05 + 0,01 = 0,06 < 1,0

¡¡ OK, Costanera Resiste Interacción !!

Control de Deformaciones :

Para Condición de Sobrecarga

Deformación Máxima , Def Máx = 0,03 cm

Deformación Admisible , Def Adm = L / 240 = 0,33 cm

¡¡ OK, Deformación Aceptable !!

Para Condición de Peso Propio más Sobrecarga




Se destaca que las cargas de montaje deberán ser absorbidas mediante Placas de Trabajo provisorias colocadas directamente sobre tres o más costaneras paralelas. Bajo estas condiciones se verifica plenamente su resistencia y serviciabilidad.




2.1.2.- CERCHA TIPO

Condiciones de Apoyo y Geometría : Separación Máxima de Cerchas 97 cm

1P(2x3")

95 c

m

2P(1

x4")

2P(1x

3")1P(2x3") 1P(2x3")

218

436 cm

218

11

2

6

54

3

2P(1x3")

2P(1x3")2P(1x3")5

4

3 2P(1

x3")

2P(1x3")

Cargas Aplicadas :

Peso Propio : PP = 40 Kg/m (Vertical sobre la cuerda inferior)

Sobrecarga : SC = 24 Kg/m (Vertical sobre la cuerda inferior)

Viento Barlovento : Wb = 22,4 Kg/m (Presión Normal a la cuerda superior)

Viento Sotavento : Ws = 30,4 Kg/m (Succión Normal a la cuerda superior)

Combinaciones de Cargas:

C1 = PP + SC

C2 = 0,75 (PP + SC +W)




Solicitaciones Máximas en Elementos :

Elemento Nº Tipo Solicitación Valor

1 Compresión Axial 238 Kg

Momento Flector 197 Kg cm

Tracción Axial 49 Kg

2 Compresión Axial 30 Kg cm

Momento Flector 430 Kg cm

3, 4 y 5 Compresión Axial 80 Kg cm

6 Tracción Axial 120 Kg cm

Tensiones de Trabajo

Elemento Nº Tensión Trabajo (Kg/cm2)

Admisible (Kg/cm2)

Interacción < 1,0 ? Condición

1 Compresión 7,6 42,5 0,41 OK

Flexión 5,4 71,0 - OK

2 Tracción 1,6 52,0 0,20 OK

Compresión 1,0 42,5 0,19 OK Flexión 11,7 71,0 - OK

3, 4 y 5 Compresión 3,2 42,5 - OK 6 Tracción 3,8 52,0 - OK

Control de Deformaciones :

Para Condición de Peso Propio más Sobrecarga






Ingeniería CRAM Ltda. Verificación de Paneles Verticales

2.2.- VERIFICACIÓN DE PANELES VERTICALES

2.2.1.- BASES DE CÁLCULO Y TENSIONES ADMISIBLES

A continuación se presenta la Verificación de Esfuerzos de Corte y Compresión en los Paneles Verticales de una Vivienda Sistema VIDHA. Para los esfuerzos de compresión sólo se consideran los muros del primer nivel por cuanto ellos son los más solicitados de la vivienda.

Las Bases de Cálculo que se indican complementan a las Bases de Cálculo Generales indicadas en el Capítulo 1 y permiten la verificación de los esfuerzos solicitantes generados en la vivienda.

COMBINACIONES DE CARGA

Las Combinaciones utilizadas para la determinación de los esfuerzos en los distintos muros del primer y segundo nivel, son las indicadas en la Norma Chilena NCh433 artículos 5.2.1 y 5.2.2, cuyas expresiones son las siguientes :

• Combinación C1 = PP + SC • Combinación C2 = 75% (PP + SC + Sx + Mtx) • Combinación C3 = 75% (PP + SC + Sx - Mtx) • Combinación C4 = 75% (PP + SC + Sz + Mtz)

Sólo se consideran los momentos torsores asociados a la excentricidad accidental indicada por la Norma Sísmica, por cuanto ella genera esfuerzos mayores que la excentricidad natural asociada a la dirección longitudinal del pareo. En la dirección transversal del pareo no existe excentricidad natural debido a la simetría de la estructura.

TENSIONES ADMISIBLES DE DISEÑO

Las Tensiones Admisibles se determinan en base a los resultados obtenidos de los ensayes mecánicos realizados a los distintos tipos de paneles. Dichos ensayes fueron realizados por el Laboratorio de Ciencias de la Construcción de la Universidad del Bío Bío. De acuerdo a lo indicado en los Certificados de Ensayes, se adopta como límite de proporcionalidad el equivalente a un 50% del valor máximo alcanzado. Se destaca que este máximo, en todos los casos, no corresponde a la Carga de Rotura sino a la máxima carga que se puede alcanzar para no poner en riesgo el equipamiento del laboratorio, tal como se indica expresamente en los Certificados.




Para determinar las distintas tensiones admisibles se adoptan Factores de Seguridad en relación a las tensiones asociadas al Límite de Proporcionalidad, las que su vez ya poseen un Factor de Seguridad mayor a 2 en relación a las máximas cargas alcanzadas en los ensayes.

De esta forma las Tensiones Admisibles de Diseño son las siguientes.

Esfuerzo Admisible de Corte Panel de 5 cm • Según Certificado de Ensayo de Carga Horizontal Nº 4178 de fecha 04 de

Noviembre de 2008. • Carga Máxima Aplicada en el Ensaye (Anexo 2 Pag. 5/7) 6.000 Kgf • Largo Panel (Paralelo a la dirección de la Carga) 1,2 m • Carga Unitaria Aplicada (por metro de panel) 5.000 Kgf/m • Factor de Seguridad para Limite de Proporcionalidad 2 • Carga Horizontal Límite de Proporcionalidad 2.500 Kgf/m • Factor de Seguridad Carga Admisible Horizontal 1,25 • Carga Admisible Horizontal 2.000 Kgf/m

Esfuerzo Admisible de Compresión Panel de 5 cm • Según Certificado de Ensayo de Compresión Nº 4179 de fecha 04 de Noviembre

de 2008. • Carga Máxima Aplicada en el Ensaye (Anexo 2 Pag. 5/7) 16.000 Kgf • Largo Panel (Perpendicular a la dirección de la Carga) 1,2 m • Carga Unitaria Aplicada (por metro de panel) 13.333 Kgf/m • Factor de Seguridad Limite de Proporcionalidad 2 • Carga Horizontal Límite de Proporcionalidad 6.667 Kgf/m • Factor de Seguridad Carga Admisible 1,25 • Carga Admisible Horizontal 5.333 Kgf/m




Esfuerzo Admisible de Corte Panel de 10 cm • Según Certificado de Ensayo de Carga Horizontal Nº 5940 de fecha 14 de Octubre

de 2009. • Carga Máxima Aplicada en el Ensaye (Anexo 2 Pag. 4/5) 12.000 Kgf • Largo Panel (Paralelo a la dirección de la Carga) 1,2 m • Carga Unitaria Aplicada (por metro de panel) 10.000 Kgf/m • Factor de Seguridad Limite de Proporcionalidad 2 • Carga Horizontal Límite de Proporcionalidad 5.000 Kgf/m • Factor de Seguridad Carga Admisible 1,25 • Carga Admisible Horizontal 4.000 Kgf/m

Esfuerzo Admisible de Compresión Panel de 10 cm • Según Certificado de Ensayo de Compresión Nº 5941 de fecha 14 de Octubre de

2009. • Carga Máxima Aplicada en el Ensaye (Anexo 2 Pag. 5/5) 24.000 Kgf • Largo Panel (Perpendicular a la dirección de la Carga) 1,2 m • Carga Unitaria Aplicada (por metro de panel) 20.000 Kgf/m • Factor de Seguridad Limite de Proporcionalidad 2 • Carga Horizontal Límite de Proporcionalidad 10.000 Kgf/m • Factor de Seguridad Carga Admisible 1,25 • Carga Admisible Horizontal 8.000 Kgf/m




2.2.2.- VERIFICACIÓN DE ESFUERZOS EN MUROS

ESQUEMAS PLANTAS DE MUROS

Los siguientes esquemas muestran la distribución de los muros sismo resistentes en cada uno de los niveles que posee la vivienda :

3

1

A C A483 cm 483 cm

436

cm

M2 M1 M1 M2

M3

M6

M5 M6

PRIMER NIVEL

M4 M3

3

1

A C A483 cm 483 cm

436

cm

M1 M2 M1

M3

M5

M4 M5

SEGUNDO NIVEL

M3




VERIFICACIÓN ESFUERZOS DE CORTE EN MUROS

Se ha realizado una distribución del esfuerzo sísmico en cada una de los niveles de la vivienda. En Anexo Nº 1 se muestra el desarrollo detallado de dicho análisis. Los resultados obtenidos son los siguientes :

VERIFICACIÓN AL CORTE PANELES HORMIGÓN ACERO

Perimetrales Medianeros Espesor Paneles, cm 5 10 Carga Máxima Horizontal, Kg/m 5 000 10 000 Carga en Límite de Proporc., Kg/m 2 500 5 000 Carga Admisible Horiz. (FS=1,25), Kg/m 2 000 4 000 Tensión de Corte Admisible, Kg/cm2 4.0 4.0

VERIFICACIÓN CORTE MUROS PRIMER NIVEL Muro Longitud V Solicitante Tension de Condición de Diseño

Nº cm T Corte, Kg/cm2 1 76.0 1.32 3.48 OK, Resiste el Corte 2 107.0 1.95 3.64 OK, Resiste el Corte 3 84.0 1.41 3.36 OK, Resiste el Corte 4 189.0 2.87 3.03 OK, Resiste el Corte 5 436.0 7.35 3.37 OK, Resiste el Corte 6 436.0 4.65 2.14 OK, Resiste el Corte

VERIFICACIÓN CORTE MUROS SEGUNDO NIVEL Muro Longitud V Solicitante Tension de Condición de Diseño

Nº cm T Corte, Kg/cm2 1 203.0 1.41 1.39 OK, Resiste el Corte 2 75.0 0.60 1.60 OK, Resiste el Corte 3 298.0 2.58 1.73 OK, Resiste el Corte 4 436.0 4.40 2.02 OK, Resiste el Corte 5 436.0 2.89 1.33 OK, Resiste el Corte

Se verifica que todos los muros tanto del primer como del segundo nivel, se encuentran sometidos a esfuerzos de corte solicitantes menores a los admisibles previamente definidos.




VERIFICACIÓN ESFUERZOS DE COMPRESIÓN EN MUROS

Se ha realizado una modelación estructural del primer piso para determinar los esfuerzos de compresión que adoptan cada uno de los muros bajo los distintos estado de carga previamente definidos. En Anexo Nº 2 se muestran los resultados obtenidos de dicho modelo. De esta forma la verificación de los esfuerzos de compresión es la siguiente :

VERIFICACIÓN A LA COMPRESIÓN PANELES HORMIGÓN ACERO

Perimetrales Medianeros Espesor Paneles, cm 5 10 Carga Máxima Horizontal, Kg/m 13 333 20 000 Carga en Límite de Proporcionalidad, Kg/m 6 667 10 000 Carga Admisible Horizontal (FS=1,25), Kg/m 5 333 8 000 Tensión de Compresión Admisible, Kg/cm2 10.7 8.0

VERIFICACIÓN COMPRESIÓN MUROS PRIMER NIVEL Muro Longitud Espesor Compresión Comb. Tension de Condición

Nº cm cm T Corte, Kg/cm2 de Diseño 1 76 5 2.64 C3 6.95 OK, Resiste Compresión 2 107 5 3.94 C3 7.36 OK, Resiste Compresión 3 84 5 4.45 C4 10.60 OK, Resiste Compresión 4 387 5 5.64 C4 2.91 OK, Resiste Compresión 5 436 10 9.46 C1 2.17 OK, Resiste Compresión 6 436 5 4.68 C2 2.15 OK, Resiste Compresión




2.2.3.- VERIFICACIÓN CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN PANEL 101

A continuación se presenta la Verificación de Esfuerzos en el Panel 101 de la Vivienda VIDHA. Dicho Panel posee un espesor de 10 cm y corresponde al muro medianero del pareo de vivienda, por tanto no posee vanos ni aberturas de ningún tipo.

Las Bases de Cálculo que se indican complementan a las Bases de Cálculo Generales indicadas en el Capítulo 1 y permiten la verificación de las concentraciones de esfuerzos generados en los puntos vivienda.


Las Combinaciones utilizadas para la determinación de los esfuerzos en el Panel 101 son las indicadas en la Norma Chilena NCh433 artículos 5.2.1 y 5.2.2, cuyas expresiones son las siguientes :

• Combinación C1 = 75% (PP + SC + SISMO ) • Combinación C2 = 75% (PP + SC – SISMO ) • Combinación C3 = 75% (PP + SISMO ) • Combinación C4 = 75% (PP – SISMO )

TENSIONES ADMISIBLES DE DISEÑO

La Concentración de Esfuerzos se verifica considerando las Resistencias Mecánicas Admisibles de los materiales Bases que componen el panel. De esta forma se tienen las siguientes tensiones admisibles. Hormigón Estructural Grado H25 N.C. 90%

• Tensión Admisible de Compresión 90 Kg/cm2 • Tensión Admisible de Tracción 16,6 Kg/cm2 • Tensión de Cizalle 7 Kg/cm2

Acero de Refuerzo para Hormigón AT56-50H • Tensión Admisible de Compresión 4.200 Kg/cm2 • Tensión Admisible de Tracción 2.800 Kg/cm2 • Tensión de Cizalle 2.000 Kg/cm2




MODELACIÓN ESTRUCTURAL

La Modelación Estructural se realizó mediante un programa de análisis de elementos finitos, cuyos resultados son los que se indican en el presente apartado.

GEOMETRÍA Y ZONAS CRÍTICAS

La geometría del Panel 104 se muestra en los Planos del Proyecto. La identificación de las Zonas Críticas se muestra en el siguiente esquema.

Panel 101 y sus Zonas Críticas

RESULTADOS OBTENIDOS

Se resumen a continuación los resultados obtenidos en cada una de las zonas críticas previamente definidas para cada una de las combinaciones de carga adoptadas.

TENSIONES MÁXIMAS PANEL 101 (Kgf/cm2) Vértice Combinación

Nº C1 C2 C3 C4 1 +13,63 -10,43 +15,84 -9,83 2 -10,43 +13,63 -9,83 +15,84

Esfuerzo Máximo de Tracción Generado +15,84 Kgf/cm2

Esfuerzo Máximo de Compresión Generado - 10,43 Kgf/cm2

V1 V2




VERIFICACIÓN DE ESFUERZOS DE TRACCIÓN

Considerando que la resistencia a la tracción corresponde entre un 10 y 15% de la resistencia mínima a la compresión del hormigón base que compone el Panel, se determina que éste posee una resistencia mínima a la tracción de 25 Kgf/cm2 para resistir Cargas de Servicio presentes en la vida útil de la vivienda. Esto corrobora que frente a solicitaciones normales de la vivienda, estáticas o dinámicas, los niveles de esfuerzos generados tanto de compresión como de tracción, no superan la resistencia del material base y por tanto no producen problemas de servicio, principalmente fisurabilidad, ni menos problemas de estabilidad.

Particularmente se obtiene que las tracciones generadas en el panel no superan el 65% de la máxima permisible y para las compresiones dicho valor disminuye a no más de 12%.

CONCLUSIONES

De lo expuesto se concluye que en las zonas críticas del Panel 101, no se exceden las tensiones de tracción y flexo compresión del material base, y por tanto dicho panel posee la capacidad resistente suficiente para soportar las cargas de uso habituales y también las cargas eventuales.




2.2.4.- VERIFICACIÓN CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN PANEL 104

A continuación se presenta la Verificación de Esfuerzos en el Panel 104 de la Vivienda Sistema VIDHA. Particularmente se consideran los ocho vértices que posee dicho Panel, donde se supone se concentran los mayores esfuerzos de Tracción. El panel 104 corresponde a un panel del primer piso y además, al más solicitado de toda la vivienda.

Las Bases de Cálculo que se indican complementan a las Bases de Cálculo Generales indicadas en el Capítulo 1 y permiten la verificación de las concentraciones de esfuerzos generados en los puntos vivienda.


Las Combinaciones utilizadas para la determinación de los esfuerzos en el Panel 104 son las indicadas en la Norma Chilena NCh433 artículos 5.2.1 y 5.2.2, cuyas expresiones son las siguientes :

• Combinación C1 = 75% (PP + SC + SISMO ) • Combinación C2 = 75% (PP + SC – SISMO ) • Combinación C3 = 75% (PP + SISMO ) • Combinación C4 = 75% (PP – SISMO )

TENSIONES DE DISEÑO

La Concentración de Esfuerzos se verifica considerando las Resistencias Mecánicas Admisibles de los materiales Bases que componen el panel. De esta forma se tienen las siguientes tensiones admisibles. Hormigón Estructural Grado H25 N.C. 90%

• Tensión Admisible de Compresión 90 Kg/cm2 • Tensión Admisible de Tracción 16,6 Kg/cm2 • Tensión de Cizalle 7 Kg/cm2

Acero de Refuerzo para Hormigón AT56-50H • Tensión Admisible de Compresión 4.200 Kg/cm2 • Tensión Admisible de Tracción 2.800 Kg/cm2 • Tensión de Cizalle 2.000 Kg/cm2




MODELACIÓN ESTRUCTURAL

La Modelación Estructural se realizó mediante un programa de análisis de elementos finitos, cuyos resultados son los que se indican en el presente apartado.

GEOMETRÍA Y ZONAS CRÍTICAS

La geometría del Panel 104 se muestra en los Planos del Proyecto. La identificación de las Zonas Críticas se muestra en el siguiente esquema.

5.- RESULTADOS OBTENIDOS

Se resumen a continuación los resultados obtenidos en cada una de las zonas críticas previamente definidas para cada una de las combinaciones de carga adoptadas.

V1

V2

V3

V4 V5

V6 V7

V8




TRACCIONES MÁXIMAS PANEL 104 (Kgf/cm2) Vértice Combinación

Nº C1 C2 C3 C4 1 3.8 18.7 3.8 18.4 2 17.6 5.4 18.3 5.2 3 21.6 5.9 22.3 6.0 4 5.4 14.9 5.1 15.7 5 1.5 2.7 1.6 2.5 6 5.7 14.8 5.3 16.0 7 15.0 3.2 15.1 3.3 8 5.4 14.2 4.9 16.0

Esfuerzo Máximo de Tracción Generado 22,3 Kgf/cm2 (De tabla anterior)

Esfuerzo Máximo de Compresión Generado 51,6 Kgf/cm2 (Directo del Modelo)

VERIFICACIÓN DE ESFUERZOS DE TRACCIÓN

Considerando que la resistencia a la tracción corresponde entre un 10 y 15% de la resistencia mínima a la compresión del hormigón base que compone el Panel, se determina que éste posee una resistencia mínima a la tracción de 25 Kgf/cm2 para resistir Cargas de Servicio presentes en la vida útil de la vivienda. Esto corrobora que frente a solicitaciones normales de la vivienda, estáticas o dinámicas, los niveles de esfuerzos generados tanto de compresión como de tracción, no superan la resistencia del material base y por tanto no producen problemas de servicio, principalmente fisurabilidad, ni menos problemas de estabilidad.

No obstante lo anterior, se supondrá conservadoramente que no existe resistencia a la tracción del material base y por tanto se verificará que la armadura se refuerzo incorporada en los paneles, es capaz de resistir por sí sola los esfuerzos de tracción generados en el panel.

VERIFICACIÓN DE ARMADURAS DE REFUERZO

Para la verificación de las armaduras se consideran los esfuerzos obtenidos del Modelo de Elementos Finitos. Particularmente se adoptan las resultantes generadas en los elementos colindantes al Vértice 3. La verificación es la siguiente:




Capacidad de Tracción de la Armadura

Armadura Incorporada Electrosoldada 1,88 cm2/m (φ6@150mm)

Tipo de Acero AT56-50H

Tensión de Tracción Admisible 3000 Kgf/cm2

Área de Acero 1 Barra 0,28 cm2

Tracción Admisible 840 Kgf

Capacidad de Tracción Unión Soldada

Filete Mínimo Adoptado 3 mm

Cobertura Perimetral (Barra) 75%

Área Efectiva Soldadura 0,45 cm2

Tensión Admisible Soldadura 950 Kgf/cm2

Esfuerzo Admisible Soldadura 427,5 Kgf

Máxima Tracción Solicitante en Barras de Refuerzo Vértice Nº 3

Para la determinación de la máxima tracción solicitante en la zona del Vértice Nº 3, se consideran las Tensiones Principales obtenidas a través del Modelo Estructural SAP2000 mediante el Máximo Estado de Esfuerzo asociado a dicho sector. Su cálculo se resume en los siguientes esquemas :




VERTICE N° 3Mas Solicitado a la Traccion Principal

ESTADO DE ESFUERZO

390,

2 K

g

473,4 Kg

148,2 Kg

ESFUERZOS PRINCIPALES

277,9 Kg

585,7 Kg

37,6°

148,2 Kg

390,

2 K

g

473,4 Kg

SEGUN MODELO SAP2000

585,7 Kg

277,9 Kg




Suponiendo que el Esfuerzo Principal Mayor es soportado en forma conjunta por la barra de refuerzo diagonal y la barra de refuerzo horizontal, se tienen las siguientes fuerzas de tracción solicitante :

Tracción Máxima en Barras de Refuerzo

Tracción Máxima Solicitante 500,3 Kgf

Tracción Admisible Barra 840 Kgf

¡¡¡ OK, Barras resisten Tracción Máxima !!!!

Se verifica también que las Barras de Refuerzo Diagonal poseen una Longitud de Desarrollo mayor que lo requerido por Normativa Chilena.

Tracción Máxima en Unión Soldada

Tracción Máxima en Soldadura 112,9 Kgf

Capacidad Admisible Soldadura 427,5 Kgf

¡¡¡ OK, Soldadura resiste Tracción Máxima !!!!

7515

015

025

400

25

7575

150 75150

Refuerzos Diagonales3Ø6 @ 75mm L=650mm

ARMADURAS DE REFUERZO EN VERTICE N° 3

Ref

uerz

o Pa

nel

Mal

la C

188

EQUILIBRIO DE FUERZAS

Fb =50

0,3 K

g

Fa =112,9 Kg

45,1°

37,6°

F1=585,7 Kg

Refuerz

o Diag

onal

Refuerzo Horizontal

Esfuerzo

Princip

al




CONCLUSIONES

De lo expuesto se concluye que en las zonas críticas del Panel 104, el más solicitado de todos los paneles que componen la vivienda, no se exceden las tensiones de tracción del material base. Aún cuando esto ocurriese, se verifica que tanto las armaduras como sus uniones con los perfiles de confinamiento, poseen la resistencia necesaria para absorber los esfuerzos de tracción máximos generados en el Panel y por tanto en la Vivienda.

CÁLCULO ESTRUCTURAL VIVIENDA INDUSTRIALIZADA TIPO SISTEMA VIDHA


Ingeniería CRAM Ltda. Verificación de Paneles Horizontales

2.3.- VERIFICACIÓN DE PANELES HORIZONTALES

2.3.1.- VERIFICACIÓN MONOLITISMO DE PANELES LOSAS

A continuación se presenta la Verificación de Monolitismo en la zona de unión de las dos losas que conforman la estructura de piso de la vivienda. Las losas poseen un espesor de 10 cm y están conformadas por hormigón calidad H25 y armaduras de refuerzo de doble malla electrosoldada de acero AT56-50H y cuantía de 2,57 cm2/m en cada una de sus dos direcciones perpendiculares. La disposición de sus distintos componentes se muestran en los correspondientes planos de ingeniería.

El plano de unión de dichas losas está conformado por dos perfiles C100x50x2 dispuestos espalda-espalda, aportados por cada una de las losas, donde se materializa su unión mediante cordones intermitentes de soldaduras. Internamente en cada uno de los perfiles C, se sueldan las mallas de refuerzo de hormigón que permiten la continuidad de los esfuerzos entre las dos unidades.

La verificación de Monolitismo en el plano de unión de las losas se hará considerando que no existe continuidad horizontal en el espesor de las losas a lo largo de su plano de unión. Vale decir, la capacidad de flexión del alma del perfil canal, se desprecia y por tanto las fibras traccionadas de la losa en la vecindad del perfil, se comportan como lo harían en una losa con borde libre.

No obstante lo anterior, sabemos que los perfiles canales se encuentran soldados en su plano de unión y por tanto se deberá verificar que esta unión posee la resistencia suficiente para garantizar la compatibilidad de deformaciones verticales del conjunto.

De esta forma para verificar el Monolitismo Vertical requerido en la unión de las losas, se deberá verificar la resistencia y capacidad de los siguientes componentes:

Capacidad de Corte de la Barra de Refuerzo

Capacidad de Corte en Soldadura de Unión Alma-Barra

Capacidad de Tracción en Alma de Perfil Canal

Capacidad de Corte en Soldadura de Unión Perfil-Perfil




PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

Para determinar la Fuerza de Corte F que se produce en el plano de unión de las losas se procedió de la siguiente forma :

a. En la losa individual L1 se aplicó un campo de fuerzas unitarias en la línea de nudos donde se empalman ambas losas.

b. Con los desplazamiento verticales obtenidos en cada uno de los nudos de empalme, se determinan las constantes elásticas verticales Ki.

c. En toda la línea de empalme de losa individual L2, se incorporan apoyos elásticos cuyas constantes Ki fueron determinadas en el punto anterior.

d. Finalmente se determinan las reacciones verticales en cada uno de los apoyos elásticos antes definidos. Dichas reacciones corresponden a las fuerzas de Corte F que se generan en el plano de unión de las losas.

El siguiente esquema muestra la geometría de la losa L1 y la disposición de la línea de nodos a los cuales se le aplicó una carga unitaria de 1 Kgf.

196

cm

483 cm

PLANTA LOSA L1

Linea de Nodos de Empalme

Fuerzas Unitarias Aplicadas Fi = 1 Kgf

A A

VISTA A - A

Fuerzas Unitarias Aplicadas Fi = 1 Kgf

483 cm

10Losa Sistema VIDHA

Linea de Nodos de Empalme




Una vez obtenida la constante de los resortes a través de la losa L1, se incorpora al modelo de la losa L2 con el fin de proporcionar la rigidez equivalente producto de la unión con la losa L1.

Para el análisis de cada una de las Losas, se consideró un peso específico para el hormigón con malla de refuerzo equivalente a 2400 Kgf/m3. También se consideró una sobrecarga de uso de 170 Kgf/m2, que se obtuvo aplicando las reducciones permitidas por la normativa vigente.

Se adjuntan los modelaciones mediante SAP2000 V14, de cada una de las losas indicadas en el procedimiento de cálculo. Además se adjunta un resumen con el listado de Constantes Elásticas y Reacciones obtenidas en cada de los análisis.

240

cm

77 c

m87

cm

76 c

m

100100

PP = 240 Kgf/m² SC = 170 Kgf/m²

PLANTA LOSA L2

283

Linea de Resortes Verticales Ki

483 cm

VISTA B - B

PP + SC = 410 Kgf/m2

483 cmLinea de Resortes Verticales Ki

10Losa Sistema VIDHA

B B




VERIFICACIÓN DE UNIONES

El siguiente esquema representa los esfuerzos a los cuales están sometidos los distintos elementos que componen la unión de las losas L1 y L2. Se supone como condición más desfavorable y conservadora, que la reacción provocada por la losa L2 se transmite exclusivamente a través de su armadura superior hasta el alma del Perfil Canal de confinamiento.

Del modelo de Losa L2 se obtienen las reacciones verticales en cada uno de apoyos elásticos considerados. Conservadoramente se han sumado todas las componentes verticales y se han dividido por la longitud de la línea, obteniendo una fuerza de Corte Unitaria F = 274 Kgf/m.

Se destaca que la suma de la componentes arroja un valor de 1,32 toneladas en toda la línea, valor bastante aceptable en comparación a la reacción que se obtendría si la losa estuviera simplemente apoyada en sus cuatro lados en cuyo caso la reacción total de dicho lado sería cercana a las 2 toneladas..

LOSA L1 LOSA L2

F

F

F

F

F

F

F

F




Capacidad de Corte Barra de Refuerzo

Área Sección Transversal por Metro 2,57 cm2/m

Tensión de Corte Admisible Barra (25%Fy) 1.250 Kgf/cm2

Esfuerzo de Corte Admisible Barra 3.213 Kgf/m

Corte Máximo Solicitante F 274 Kgf/m

¡¡OK, Corte solicitante en las barras de refuerzo superior es menor que el corte admisible!!

Capacidad de Corte Soldadura Unión Barra - Alma

Filete Mínimo Adoptado 3 mm

Garganta Efectiva 2,1 mm

Cobertura Perimetral (Barra) 100%

Puntos de Soldadura por metro 6,67

Área Efectiva Soldadura 0,57 cm2


Esfuerzo Admisible Soldadura 542 Kgf

Esfuerzo Admisible Soldadura 3.612 Kgf/m

Corte Máximo Solicitante F 274 Kgf/m

¡¡OK, corte solicitante en la soldadura de la Unión Barra Alma Perfil es menor que su corte admisible !!

Capacidad de Tracción Alma Perfil

Espesor Alma Perfil 0,2 cm

Área Transversal Alma Perfil por metro 20 cm2

Tensión Admisible Alma Perfil (60%Fy) 1.590 Kgf/cm2

Esfuerzo Admisible Alma Perfil 31.800 Kgf/m

Tracción Máxima Solicitante F 274 Kgf/m

¡¡OK, tracción solicitante en el alma es menor que su tracción admisible generada !!




Capacidad de Corte Soldadura Unión Perfil - Perfil

Garganta Mínima Efectiva 3 mm

Longitud Cordones de Soldadura 50 mm

Cordones por metro de longitud 4

Área Efectiva Soldadura por cordón 1,5 cm2

Área Efectiva Soldadura por metro 6 cm2/m


Esfuerzo Admisible Soldadura 5.700 Kgf/m

Corte Máximo Solicitante 274 Kgf/m

¡¡OK, corte solicitante es menor que el corte admisible de la soldadura!!




2.3.2.- VERIFICACIÓN CAPACIDAD DE MOMENTO PANELES LOSAS

A continuación se verifica que los Paneles Losas poseen la Capacidad Admisible de Flexión suficiente para soportar sus cargas de servicio solicitantes. Dicha verificación se hace considerando la Verificación de Monolitismo Vertical presentada en apartado anterior.

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

Para verificar los esfuerzos de flexión en el campo de losas y el monolitismo vertical antes citado se ha considerado el siguiente procedimiento de cálculo :

a. En la losa individual L1 se aplicó un campo de fuerzas unitarias en la línea de nudos donde se empalman ambas losas.

b. Con los desplazamiento verticales obtenidos en cada uno de los nudos de empalme, se determinan las constantes elásticas verticales Ki.

c. En toda la línea de empalme de losa individual L2, se incorporan apoyos elásticos cuyas constantes Ki fueron determinadas en el punto anterior.

d. Se determinan los Momentos Máximos Solicitantes en cada una de las dos direcciones de análisis de la Losa L2.

e. Se determinan las reacciones verticales en cada uno de los apoyos elásticos de la Losa L2. Dichas reacciones corresponden a las fuerzas de Corte Fi que se generan en el plano de unión de las losas y por tanto se utilizaron para verificar el monolitismo, tal como se mostró en el documento anterior.

f. Además estas reacciones Fi corresponden a las fuerzas externas aplicadas en el borde libre de la Losa L1.

g. Se determinan los Momentos Máximos Solicitantes en cada una de las dos direcciones de análisis de la Losa L1.

h. Se determina la Capacidad de Momento Admisible que posee el Sistema VIDHA. Para ello se simula mediante elementos finitos el ensayo de carga efectuado en el laboratorio aplicando como carga máxima solicitante la “Carga en Límite de Proporcionalidad” certificada por el Laboratorio.

i. Finalmente se comprueba que la capacidad admisible de flexión es mayor que los momentos máximos solicitantes.




Se disponen de las modelaciones mediante elementos finitos de cada una de las losas indicadas en el procedimiento de cálculo y también de la simulación de laboratorio. Además se dispone de un resumen con el listado de Constantes Elásticas y Reacciones obtenidas en cada de los análisis.

VERIFICACIÓN DE MOMENTOS FLECTORES Y DEFORMACIONES

Se resume a continuación la verificación de momentos en ambas direcciones de las losas que conforman el campo. También se muestra la verificación de las deformaciones. Los valores indicados fueron obtenidos directamente de los modelos estructurales.

Losa L1

Momento Admisible 721,3 Kgf m / m

Momento Máximo M11 622,3 Kgf m / m

Factor de Seguridad para M11 1,16



¡¡OK, Capacidad Admisible de Flexión mayor que

Momentos Solicitantes!!

Deformación Longitudinal Admisible L/300 = 1,61 cm

Deformación Máxima 0,76 cm

¡¡OK, Deformación menor que la Admisible!!




Losa L2

Momento Admisible 721,3 Kgf m / m





¡¡OK, Capacidad Admisible de Flexión mayor que

Momentos Solicitantes!!

Deformación Longitudinal Admisible L/300 = 1,61 cm

Deformación Máxima 0,31 cm

¡¡OK, Deformación menor que la Admisible!!



Ingeniería CRAM Ltda. Verificación Sistema de Fundación

2.4.- VERIFICACIÓN SISTEMA DE FUNDACIÓN

DETERMINACIÓN DE CARGAS ESTÁTICAS Y SÍSMICAS

Las cargas estáticas y sísmicas se determinan mediante planilla de cálculo, cuyas impresiones se adjuntan en los Anexos de Memoria. Los resultados obtenidos son los siguientes :

Carga Estática sobre Sello de Fundación P = 50,7 T

Corte Basal Sísmico Q0 = 10,57 T

Momento Volcante sobre Sello de Fundación MV = 40,8 Tm

Tensión Estática Admisible σAdm Est = 8 T/m2

Tensión Dinámica Admisible σAdm Din. = 10 T/m2

COMPRESIÓN DEL SELLO POR CARGA ESTÁTICA

Para su determinación se considera el siguiente esquema de diseño:

x x

y

y

• Esfuerzo de Compresión por Cargas Estáticas

AP

E =σ = 6,77 T/m2 < σAdm Est. = 8 T/m2 ¡¡ OK ¡¡




COMPRESIÓN DEL SELLO POR CARGA SÍSMICA EN DIRECCIÓN Y


x x

y

y

• Esfuerzo de Compresión por Cargas Sísmicas Dirección Y

X

V

WM

EY =σ = 4,32 T/m2

• Esfuerzo Máximo sobre el Sello

EYE

σσσ +=1 =6,77 + 4,32 = 11,09 Ton/m2 < 1,11 σAdm Din.=11,1 T/m2

Por lo tanto el sello de fundación resiste las solicitaciones ¡¡ OK ¡¡

• Esfuerzo Mínimo sobre el Sello

EYE

σσσ −=2 = 6,77 - 4,32 = 2,45 Ton/m2 > 0

Por lo tanto todo el sello de fundación se encuentra 100% comprimido ¡¡ OK ¡¡




COMPRESIÓN DEL SELLO POR CARGA SÍSMICA EN DIRECCIÓN X


x x

y

y

• Esfuerzo de Compresión por Cargas Sísmicas Dirección X

Y

V

WM

EX =σ = 3,82 T/m2

• Esfuerzo Máximo sobre el Sello

EXE

σσσ +=1 = 6,77 + 3,82 = 10,59 Ton/m2 < 1,1 σAdm Din. = 11 T/m2

Por lo tanto el sello de fundación resiste las solicitaciones ¡¡ OK ¡¡

• Esfuerzo Mínimo sobre el Sello

EXE

σσσ −=21 = 6,77 - 3,82 = 2,95 Ton/m2 > 0

Por lo tanto todo el sello se encuentra 100% comprimido ¡¡ OK ¡¡

Ingeniería CRAM Ltda. Especificaciones Técnicas de ConstrucciónVivienda Industrializada Tipo - Sistema VIDHA


III.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN

Las presentes Especificaciones Técnicas dicen relación con la construcción de una Vivienda Industrializada, estructurada mediante paneles de Hormigón Acero fabricados mediante el Sistema VIDHA.

Normativa relacionada con las Obras

La ejecución de los trabajos deberá ceñirse a las Normas INN en su contexto general, y en particular a las siguientes:

• ACI 318-09 Código de Diseño en Hormigón Armado

• NCh170 Hormigón Requisitos Generales. Incluye anexos C,D,E y H.

• NCh163 Áridos para Morteros y Hormigones. Requisitos Generales.

• NCh204 Barras con resalte para hormigón.

• NCh1175 Construcción. Alambre de Acero. Condiciones de uso en H. Armado.

• NCh1189 Madera. Construcciones en madera.

• NCh427 Especificación para el Cálculo de Estructuras de Acero para Edificios.

• ICHA 2001, Manual de Diseño de Estructuras de Acero

• Ordenanza General de Construcciones.

Sello de Fundación y Mejoramiento de Suelos

El Sello de Fundación deberá estar constituido por un material sano, estable e inorgánico y garantizar una densidad seca superior al 95% de la Densidad Máxima Compactada Seca obtenida en un ensayo Proctor Modificado (95% DMCS-PM), si el suelo posee más de un 12% de material fino que pasa por la malla ASTM 200, ó una Densidad Relativa superior al 75% (75% DR) si el suelo posee menos de un 12% de finos.

Las densidades en el sello se deberán controlar mediante un Laboratorio Oficial reconocido a razón de dos ensayes por cada pareo de viviendas.


En el caso que el sello natural de fundación no alcance las exigencias antes indicadas o se encuentren bajo este nivel materiales de baja calidad estructural tales como mantos orgánicos, basuras o desechos, se procederá a la ejecución de un mejoramiento de suelos que reemplace en su totalidad el material inadecuado y permita de esta forma dar cumplimiento a las exigencias del proyecto.

El mejoramiento de suelos deberá cumplir las siguientes especificaciones:

• Tendrá una profundidad mínima de 30 cm bajo el nivel de emplantillados y un sobre ancho de 20 cm a cada lado de las zapatas de fundación. En cualquier caso frente a la presencia de bolsones de material inadecuado, estos se deberán retirar en su totalidad y ser reemplazados por el relleno estructural correspondiente.

• El sello de excavación bajo el nivel de mejoramiento, siempre deberá estar constituido por un material sano, estable e inorgánico y garantizar una densidad mayor al 90% DMCS-PM o una DR mayor al 70% según corresponda.

• El material utilizado corresponderá a un suelo granular con menos de 20% de material fino. Se dispondrá en capas de espesor suelto no mayores a 15 cm y cada una de ellas se compactará mecánicamente hasta alcanzar las exigencias establecidas para el sello de fundación. El Contratista podrá modificar el espesor de las capas en función del equipo que disponga, no así las exigencias establecidas para cada una de las capas.

• El mejoramiento se controlará mediante un Laboratorio Oficial reconocido a razón de dos ensayes por cada pareo de viviendas.

Es importante que el Contratista de cumplimiento a cada una de las especificaciones exigidas para el sello de fundación, dada la importancia que posee esta partida para el futuro comportamiento estructural de la vivienda.

Fundaciones

Se construirán de acuerdo a las dimensiones indicadas en los planos de fundaciones. Los Sobrecimientos serán armados de Hormigón H20, Nivel de confianza 90%, según NCh 170 Of85 y armaduras en barras Calidad A44-28H.

Los cimientos corridos se construirán con Hormigón calidad H10 con resistencia mínima a la compresión de 100 kgf/cm2, medida a los 28 días de edad. Sólo se aceptará en la confección de los cimientos un máximo de 20% de Bolón Desplazador, pero sólo en las líneas que soportan sobrecimientos.


Radieres

Para la confección de los radieres de piso de las viviendas se deberá considerar las siguientes especificaciones para las distintas capas comenzando desde abajo hacia arriba :

1. Capa de Suelo Natural o Empréstito : Corresponde al relleno masivo al interior de las líneas de sobrecimientos, estará conformado por el suelo natural existente en la obra o un material de empréstito. En ambos casos corresponderá a un suelo granular inorgánico con no más de 30% de material fino bajo la malla 200, se compactará mecánicamente hasta garantizar una densidad mayor o igual al 90% obtenido en Proctor Modificado. Dicho relleno se deberá controlar mediante laboratorio oficial reconocido a razón de un ensaye por cada 30 viviendas.

2. Barrera Hídrica : Permite cortar el ascenso de la humedad por capilaridad al interior de la vivienda mediante la colocación de un polietileno de 0,2 mm de espesor en toda la superficie de la vivienda y con traslapes de al menos 20 cm. Dicha barrera se colocará sólo en los radieres ubicados al interior de las viviendas.

3. Base del Radier : Corresponde a la capa estructural ubicada sobre el polietileno y bajo el radier, cuyo espesor compactado será de al menos 8 cm. Estará conformada por un material granular inorgánico cuya fracción fina no supere el 30% y en todo caso conformada por finos de baja plasticidad. Se evitará la colocación de material chancado que pudiera dañar la base de polietileno, si esto no fuera posible se deberá colocar una capa de arena gruesa uniforme de unos 5 cm de espesor y luego dicho material. En cualquier caso la base del radier se deberá compactar con placa metálica garantizando al menos 3 pasadas por cada punto. Se controlará visualmente.

4. Radier de Hormigón : Estará conformado por un espesor de 7 cm de hormigón calidad H15, Nivel de confianza 85% según NCh 170 Of85. El hormigón se consulta premezclado en planta hormigonera externa. En cualquier otro caso se deberá solicitar a un laboratorio oficial reconocido la Certificación de una Dosificación que garantice la máxima resistencia en función de los áridos con los cuales se confeccionará el hormigón.

Paneles Prefabricados

Se confeccionarán íntegramente de acuerdo a los procedimientos establecidos por el Sistema Constructivo VIDHA para paneles de Hormigón Acero.


Acero de Armaduras

El acero de refuerzo al interior de los paneles de hormigón será del tipo malla electrosoldada calidad AT56-50H con resaltes.

Todos los extremos de las mallas serán soldados a los perfiles metálicos de confinamiento. Se deberán considerar distanciadores para alejar las armaduras de los bordes y cumplir con los recubrimientos especificados en las Normas o planos.

Bastidores Metálicos

Los Bastidores Metálicos de confinamiento en los paneles serán de acero calidad A42-27ES, con soldadura continua en todos sus puntos de unión.

Todas las uniones entre elementos metálicos serán soldadas, salvo indicación contraria. Para ello se utilizarán soldaduras del tipo Arco Manual (A.M) con electrodos del tipo E60XX según normas AWS.

Hormigón Estructural

El Hormigón Estructural para la confección de los paneles será de calidad H25, nivel de confianza 90% según Norma NCh 170.Of85. Tendrá un tamaño máximo de árido de 20 mm.

El hormigonado y curado de los paneles se ejecutará de acuerdo a la temperatura y condiciones climáticas.

Estructuras de Madera

Los elementos de madera con fines estructurales consultados en la estructura de techumbre del proyecto, tales como tabiques, cerchas, tijerales, crucetas y costaneras serán de Pino Radiata en las escuadrías requeridas en el proyecto.

En cuanto de defectos cabe señalar lo siguiente: • No se acepta pudrición ni mancha azul. • Desviación máxima de las fibras con respecto al eje longitudinal, 1 en 12. • No se permiten cantos muertos. • No se admiten grietas ni rajaduras. • Rayos de resina de un ancho no mayor a 3 mm y de un largo no mayor al ancho de

la pieza. • La acanaladura no será superior a 0,8 mm para piezas de 90 mm de ancho y de 1,6

mm para piezas de 140 mm de ancho. • La arqueadura no será superior a 25 mm en 3 m de largo.


• La encorvadura no deberá ser superior a 12 mm en 3 m de longitud. • Nudos vivos y sueltos o agujeros y racimos de nudos se medirán según el área que

ocupen en la sección transversal de la pieza. • La razón entre esta sección y la sección de la pieza no excederá de 25%. • El ancho máximo medido en la cara de la pieza para un nudo cilíndrico paralelo a los

cantos será de 22 mm para una cara de 4” nominales y de 35 mm para una cara de 6" nominales.

Todos los elementos de la techumbre se deberán confeccionar de acuerdo a la geometría y escuadrías indicadas en el plano de proyecto correspondiente.

Ingeniería CRAM Ltda.

CRISTIAN RAMOS JIMÉNEZ INGENIERO CIVIL

CONCEPCIÓN, 11 DE JUNIO DE 2010.-

VIVIENDA INDUSTRIALIZADA TIPO SISTEMA VIDHA _TECNICA/00 MC Viv... · • Sismo NCh 433.Of96 Diseño...

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