Memoria de Calculo de Estructuras

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL
Proyecto
Materia
Ubicacin
Propietario
Fecha
I.
:
:
:
:
RECONSTRUCCION DEL MERCADO DE ABASTOS EN LA
CIUDAD DE NEGRITOS, DISTRITO DE LA BREA TALARA -PIURA
Estructuras Concreto Armado
LA BREA- TALARA - PIURA
: MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE LA BREA
Abril del 2014
BASES DEL DISEO Y REFERENCIAS
1. Reglamento Nacional de Edificaciones:

1.1.Norma E.020 Cargas
1.2.Norma E.030 Diseo Sismo resistente
1.3.Norma E.050 Suelos y Cimentaciones
1.4.Norma E.060 Concreto Armado
1.5.Norma E.070 Albaileria
2. Ing. Roberto Morales Diseo en Concreto Armado ACI Captulo Peruano.
3. Teodoro E. Harmsen Diseo de Estructuras de Concreto Armado. PUCP
4. Ing. Gianfranco Otazzi Pasino Diseo de Estructuras de Concreto Armado.
II. OBJETIVO
Desarrollar el Anlisis y Diseo Estructural de la edificacin consiste en:

Block A: Pabelln de 02 niveles: S.S.H.H, almacn, zona de carnes, descarga, ,
depsito frio, equipo frigorfico, caseta de mquinas (1er Nivel) y de zona de
pasameria, comida, bazar y til. De aseo ( 2do Nivel)
Block B: Pabelln de 02 niveles: Zona de pescados ( 1er Nivel), Zona de
zapatera, carbn, radio, cerrajera, zona administrativa, almacn ( 2do Nivel)
Block C: Pabelln de 01 niveles (abarrotes, verduras, pollo, frutas)
01 Escalera de concreto armado.
Diseo de Estructuras Metlicas de techo metlico.
Diseo de Caja de ascensor.
Diseo de cisterna.
III. DATOS
Materiales a utilizar:
Concreto: Utilizaremos concreto para todos los elementos estructurales. Las
propiedades mecnicas a ser consideradas
para este material son las
siguientes:
f c = 210 Kg/cm2 Resistencia a la compresin medida a los 28 das y en
elementos sismo resistentes.
f c = 175 Kg/cm2 Resistencia a la compresin medida a los 28 das, estas
para los elementos de confinamientos, tal como columnetas y vigas de
amarre,
E = 217370.65 Kg/cm2 Mdulo de elasticidad del concreto, en concreto fc=
210 kg/cm2.
= 0.20 Mdulo de Poisson.
W = 2 400 Kg/m3 Peso promedio del concreto incluyendo la armadura de
refuerzo.
Acero: Se utilizar acero convencional con esfuerzo de fluencia = 4 200

Kg/cm2.
IV. GEOMETRIA Y ESTRUCTURACION
El proyecto est conformado por 03 Blocks
Block A: Pabelln de 02 niveles: S.S.H.H, almacn, zona de carnes, descarga, ,
depsito frio, equipo frigorfico, caseta de mquinas (1er Nivel) y de zona de
pasameria, comida, bazar y til. De aseo ( 2do Nivel)
Block B: Pabelln de 02 niveles: Zona de pescados ( 1er Nivel), Zona de
zapatera, carbn, radio, cerrajera, zona administrativa, almacn ( 2do Nivel)
Block C: Pabelln de 01 niveles (abarrotes, verduras, pollo, frutas)
La configuracin de los Blocks
est diseada de tal manera que la
infraestructura se comporte como un sistema de elementos componentes
capaces de responder estructuralmente al corte y a la flexin primordialmente
y a la liberacin de energa propiciadas por las solicitaciones ssmicas
eventuales, cargas permanentes y cargas vivas propias de su funcionamiento
continuo, y asentamientos diferenciales. La denominacin de este tipo de
construccin es de un sistema de prticos, placas de concreto armado y
albailera confinada. La Cimentacin ser de ZAPATAS AISLADAS Y CIMIENTO
CORRIDO, en su contorno llevara vigas de arriostre.
V. PREDIMENSIONADO CARGAS DE GRAVEDAD

Haremos demostracin para el BLOCK A
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS
PREDIMENSIONALMIENTO DE COLUMNAS ESTRUCTURALES
Predimensionado de LOSA ALIGERADA.

Losa maciza en dos direcciones de e=0.20 cm.
VI. CARGAS
Se aplicarn las cargas estipuladas en la norma E.020 de Cargas.
A)
Carga Muerta: Constituida por el peso de la edificacin y sus acabados, el cual

se calcula en base a los pesos unitarios de los materiales empleados. El peso
propio es calculado manual y aplicado al programa de anlisis, en este caso
los pesos de los muros de tabiquera la cual sirve como alfeizer en ventanas
altas y bajas..
B)
Carga Viva: Es aquella originada por el peso de los ocupantes y el mobiliario.

Las cargas repartidas mnimas a ser consideradas estn estipuladas en la Tabla
3.2.1 de la norma E.020. Para uso en Centro de Educacin la carga repartida
mnima en Tiendas es de 500 Kg/m 2 , Restaurantes 400 Kg/m2 Corredores y
Escaleras 500 Kg/m2
y en el ultimo nivel se considera 100 Kg/m 2, esto de
acuerdo a lo indicado en el RNE. E.030, de acuerdo al tipo de edificacin.
C)
Los parmetros ssmicos de la zona de acuerdo a la zonificacin ssmica

nacional son:
Z=
0.4
(factor De Zona)-Zona 3
U=
1.3
(Edificacin importante, Categora B, Centros Comercial)
S=
1.4
(Parmetro de Suelo Intermedio);
C=
2.5
(Factor de amplificacin ssmica)
R=
8.0
(Factor de Reduccin Ssmica) en x y en y.
Tp (s) = 0.9 segundos
VII.DISEO SISMO RESISTENTE
Espectro Inelstico de Pseudoaceleraciones de los Blocks, Sistema Empleado

PORTICOS (X-X)
VIII.
MODELO ESTRUCTURAL
El anlisis estructural se realiz utilizando el mtodo de los elementos finitos y
el software ETABS V.9.7.3, para el caso de la estructura, los elementos
utilizados para modelar la estructura son los siguientes:
Placas: Se usaron elementos tipos SHELL, el cual es ideal para modelar el

comportamiento de membrana de los muros y cuenta con los grados de
libertad necesarios para modelar la flexin en las losas.

Columnas y Vigas: Se usaron elementos Frame con las dimensiones
requeridas.
Losa de entrepiso: Se usaron elementos Slab (ETABS v. 9.7.3) de 4 nudos

con tres grados de libertad por nudo (z, x, y), adems en los modelos se
incluy los apoyos en muros (wall supports) y en columnas (column
supports).
Se realiz un anlisis dinmico a fin de encontrar las propiedades dinmicas en
los mdulos y luego se realiz un anlisis lineal elstico para obtener los
esfuerzos para el diseo utilizando los siguientes modelos de elementos
finitos.
IX. COMBINACIONES DE CARGA.
Teniendo en cuenta la norma E.060 sobre la resistencia requerida, los sistemas
de carga a ser aplicados son los siguientes:
CM + CV
1.4 CM + 1.7 CV
1.25 (CM + CV) + Ex
1.25 (CM + CV) Ex
1.25 (CM + CV) + Ey
1.25 (CM + CV) Ey
0.90 CM + Ex
0.90 CM Ex
0.90 CM + Ey
0.90 CM Ey
Donde:
CM = Carga Muerta
CV = Carga Viva
Ex = Sismo en la Direccin X con excentricidad positiva
Ey = Sismo en la Direccin Y con excentricidad positiva
El estado de carga 1 nos servir para determinar la presin de contacto en el
suelo a travs de las cargas axiales en los resortes de apoyo.
El estado de carga 2 servir para el diseo de las losas a la rotura.
Los estados de carga 3 al 10 servirn para el diseo de las columnas y vigas,
usando tambin el mtodo a la rotura y siguiendo los lineamientos de la norma
E.060.
X.
ESULTADOS.
Se realiz un anlisis dinmico lineal elstico para calcular las 12 primeras

formas de modo y a partir de ellos realizar un anlisis ssmico de acuerdo a los
parmetros de la norma E-030, obtenindose luego de las combinaciones de
carga, los esfuerzos ltimos que han sido utilizados para el diseo de los
diferentes elementos confortantes de la estructura y que obviamente demos
comprobar su capacidad ante la ampliacin de la estructura.
XI.
DESPLAZAMIENTOS.
Los valores de desplazamientos debido al sismo que se obtienen del anlisis

son considerando
fuerzas reducidas; para determinar los reales
desplazamientos es necesario multiplicar los del anlisis por el R utilizado para
reducir las fuerzas, adems, segn la norma E-030 se ha de tomar nicamente

el 75% de los valores as logrados, vale decir que deberemos multiplicar los
desplazamientos obtenidos del anlisis por el valor 0.75R=0.75x8=6.00.
X.-
VIGAS
Las vigas donde se apoya la losa maciza son de 38x78 (Block A), 38x58 (,
Block B), , estos de acuerdo un previo anlisis y control de distorsiones dado
que deben de cumplir los parmetros que hace mencin la Norma E.030
Como demostracin de ellas tomamos la V-205 (0.23x53), ubicada en el EJE 13
y en el Nivel 1477.90
VIGA EN EJE A
Viga a
Analizar
XII. COLUMNAS
Tal como se mencion lneas arriba, se trata de encontrar los elementos ms
forzados en la direccin ms crtica , cabe mencionar que el problema de la
carga axial y cortante son asimilables por las columnas, aqu nos limitaremos a
verificar los momentos y carga actuante,.
En este caso tratamos de demostrar que el acero proporcionado ser el
adecuado para estos tipos de columna y que la seccin es la correcta para
absorber la fuerzas Ssmicas tanto para la direccin X como en Y.
Columna
a Analizar
DIAGRAMA DE INTERACIONES EN COLUMNA

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BASES DEL DISEO Y REFERENCIAS

1. Reglamento Nacional de Edificaciones:

Desarrollar el Anlisis y Diseo Estructural de la edificacin consiste en:

Acero: Se utilizar acero convencional con esfuerzo de fluencia = 4 200

V. PREDIMENSIONADO CARGAS DE GRAVEDAD

PREDIMENSIONALMIENTO DE COLUMNAS ESTRUCTURALES

Predimensionado de LOSA ALIGERADA.

Carga Muerta: Constituida por el peso de la edificacin y sus acabados, el cual

Carga Viva: Es aquella originada por el peso de los ocupantes y el mobiliario.

Los parmetros ssmicos de la zona de acuerdo a la zonificacin ssmica

(Edificacin importante, Categora B, Centros Comercial)

(Parmetro de Suelo Intermedio);

(Factor de amplificacin ssmica)

(Factor de Reduccin Ssmica) en x y en y.

Tp (s) = 0.9 segundos

VII.DISEO SISMO RESISTENTE

Espectro Inelstico de Pseudoaceleraciones de los Blocks, Sistema Empleado

Placas: Se usaron elementos tipos SHELL, el cual es ideal para modelar el

Losa de entrepiso: Se usaron elementos Slab (ETABS v. 9.7.3) de 4 nudos

1.25 (CM + CV) + Ex

1.25 (CM + CV) Ex

1.25 (CM + CV) + Ey

1.25 (CM + CV) Ey

Se realiz un anlisis dinmico lineal elstico para calcular las 12 primeras

Los valores de desplazamientos debido al sismo que se obtienen del anlisis

reducir las fuerzas, adems, segn la norma E-030 se ha de tomar nicamente

DIAGRAMA DE INTERACIONES EN COLUMNA

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