Memoria de Estructuras SITANA

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL
PROYECTO : MEJORAMIENTO Y EQUIPAMIENTO DE LA INSTITUCION

EDUCATIVA Nº 42262 – SITANA
UBICACIÓN : DEPARTAMENTO TACNA
PROVINCIA JORGE BASADRE G.
DISTRITO LOCUMBA
FECHA : Octubre 2009
1.00 GENERALIDADES
El planteamiento estructural del proyecto, tiene por objetivo principal buscar la

seguridad y estabilidad de todos sus componentes, para el análisis estructural se
han considerado las cargas de gravedad y las cargas sísmicas a la que es
sometida la estructura durante su vida útil; por las condiciones de ubicación de
alto riesgo sísmico, Zona III, en el planteamiento estructural, en la Dirección X-X
se han proyectado Pórticos de Concreto Armado compuestos por Columnas Tee y
en Ele ancladas por Vigas peraltadas, asimismo en la Dirección Y-Y los elementos
resistentes principales están conformados por Muros de Albañilería Confinada,
Columnas de Concreto Armado y Vigas peraltadas.
En lo referente a las condiciones del suelo de cimentación de la zona, presenta

una capacidad de carga para cimentaciones superficiales mayores a 1.17 kg/cm2
a una profundidad de 1.50 m, según el estudio de suelos realizado. (Ver Estudio
de Suelos).
El Análisis Estructural se ha ejecutado aplicando el Software ETBAS, debido a su

interfase gráfica para la introducción de datos y obtención de resultados. En lo que
respecta al diseño específico de los elementos estructurales se ha seguido lo
indicado en las normas vigentes del Reglamento Nacional de Edificaciones.
2.00 CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANÁLISIS
2.10 PARAMETROS DE SITIO
ZONIFICACION SISMICA (Z):

La estructura se encuentra ubicada en la Zona 3 (Z=0.4).
CONDICIONES GEOTECNICAS (S):
Este factor considera los efectos de la amplificación de la acción sísmica
que se producirán por las características del sub suelo de cimentación. La
estructura se encuentra cimentada en un suelo flexible Perfil Tipo S 3 (Tp=
0.9; S=1.4)
FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA (C):

De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de
amplificación sísmica (C), por la siguiente expresión:
Donde: C>2.5
Tp : Periodo fundamental del Suelo
T : Periodo fundamental de la Estructura
2.20 REQUISITOS GENERALES
CATEGORIA DE LA EDIFICACION / FACTOR DE USO (U):

De acuerdo al uso e importancia, el Edificio de la I.E. Nº 42262 Sitana
– Locumba, tiene la Categoría A – Edificaciones Esenciales las cuales
prestan servicios vitales que no deberán ser interrumpidos (U= 1.5).
CONFIGURACION ESTRUCTURAL:
Revisando los planos Arquitectónicos, se está clasificando la estructura
como: Estructura Regular, debido a que no presenta discontinuidades
significativas horizontales o verticales en su configuración resistente a
caras laterales.
SISTEMA ESTRUCTURAL / COEFICIENTE REDUCCION FUERZA

SISMICA (R):
El sistema de estructuración sismo resistente predominante está basado
en elementos de Concreto Armado en un Sistema de Pórticos
Estructurales.
Según la clasificación de la edificación se usará un coeficiente de

reducción de fuerza sísmica (R= 8)
PROCEDIMIENTO DE ANALISIS:
Cualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados del Análisis
Dinámico, así también las estructuras clasificadas como regulares de
nomas de 45 m de altura, podrán ser analizados mediante el
procedimiento de Fuerzas estáticas Equivalentes.
DESPLAZAMIENTO LATERAL:
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, no deberá exceder la
fracción de la altura de entrepiso:
Concreto Armado
JUNTA DE SEPARACION SISMICA:

Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas una
distancia mínima “s” para evitar el contacto durante un movimiento
sísmico.
Esta distancia mínima no será menor que los 2/3 de la suma de los
desplazamientos máximos de los bloques adyacentes ni menor que:
s = 3 + 0,004 * (h − 500) (h y s en centímetros)

s > 3 cm
Donde: h: es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el

nivel considerado para evaluar s.
CARGAS ACTUANTES
Cargas Permanentes
Peso Propio de Elementos de Concreto Armado : 2400 kg/m3

Peso de Losa Aligerada : 280kg/m2
Peso de Acabados : 100 kg/m2
Peso de Albañilería : 1800 kg/m3
Cargas Vivas
Sobrecarga en el Segundo Nivel : 400 kg/m2
Sobrecarga en Azotea : 150 kg/m2
PARÁMETROS DE DISEÑO SISMORESISTENTE
Factor de Zona : Tacna – Locumba Z = 0.40

Factor de Uso : Categoría A U = 1.50
Factor de Suelo : Tipo II S = 1.40
Coeficiente de Reducción : Sistema Dual Pórticos Rx = 8.00

Muros de albañilería Ry = 3.00
Porcentaje de Reducción de la Carga Viva : 50.00%
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Los materiales presentan las siguientes características:
Resistencia a la Compresión del Concreto f’c = 210 kg/cm2

Límite de Fluencia del Acero fy = 4200 kg/cm2
Módulo de Elasticidad del Concreto Ec = 15000 f’c kg/cm2
Módulo de Elasticidad del Acero Es = 2.00 E+6.00 kg/cm2
3.00 MODELO TRIDIMENSIONAL DE LA ESTRUCTURA
PABELLON DE AULAS
VIVIENDA MAGISTERIAL
PABELLON A
4.00 HIPOTESIS DE CARGA
Las combinaciones que se consideran el diseño son:
 C1= 1.25 (D+L) - 1.00 QX

 C2 = 1.25 (D+L) + 1.00 QY LEYENDA
 C3 = 1.25 (D+L) - 1.00 QY
 C4 = 0.90 D + 1.00 QX Wu = Carga Ultima.
D = Carga Muerta.
 C5 = 0.90 D – 1.00 QX L = Carga Viva.
 C6 = 0.90 D + 1.00 QY QX = Sismo en X
 C7 = 0.90 D - 1.00 QY QY = Sismo en Y
 Envolvente de Combinaciones
5.00 ANALISIS ESTRUCTURAL
5.01 PABELLON DE AULAS
DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS DEL PORTICO 3-3

Pabellón de aulas (TN-M)
DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS DEL PORTICO 5-5
DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS DEL PORTICO C-C

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES DEL PORTICO MAS SOLICITADO EN
EJE X - X (TN-M)
DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES DEL PORTICO MAS SOLICITADO EN

EJE Y-Y (TN-M)
DIAGRAMA DE ESFUERZOS EN MUROS Y LOSAS (TN-M)
ANALISIS ESTATICO (Pabellón de Aulas) Direccion X-X Direccion Y-Y
Periodo aproximado T (seg.) 0.14 0.10

Factor de Reduccion R 8.00 3.00
Fuerza Cortante en la Base V (ton) 63.62 171.29
Desplaz. del centro de gravedad en la azotea (cm.) 0.67 0.09
Máx. desplaz. de entrepiso medido en los C.G. ▲ (cm.) 0.64 0.16
Máx. distorsion de entrepiso en los C.G. (▲/he) < 0.007 0.0022 0.0005
Máx. desplaz. de entrepiso en los extremos de la planta
▲ext(cm.) 0.67 0.16
Medida del máximo giro de entrepiso: Valor máximo de
(▲ext/▲) 1.047 1.00
6.00 DISEÑO POR FLEXION – DISEÑO POR CORTE – DISEÑO POR
FLEXOCOMPRESION
En lo que respecta al diseño por flexión se ha trabajado utilizando el Método a la

Rotura del Concreto, buscando la falla por fluencia del acero, para lo cual:
MIN = MAX = 0.50xb
El Diseño por Corte ha sido considerado con:
ØVc < Vud
El Diseño por Flexo-Compresión se desarrollo limitando las cuantías de acero:
MIN = 0.01 MAX=0.06
Para el diseño de los Elementos de Cimentación (Zapatas Aisladas y Vigas de

Cimentación) se ha evaluado los Esfuerzos Límites de Flexión, Corte y
Punzonamiento.
Se adjunta el diseño de los elementos mas solicitados C-1 y C-2, asi como de la
viga del eje 3 entre H-I
7.00 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los desplazamientos durante un sismo, ocasionan mayor efecto de pánico en los

usuarios de la estructura, mayores daños en los elementos no estructurales y en
general efectos perjudiciales, habiéndose comprobado que para estos casos, el
mejor camino para solucionar este aspecto es optar por estructuras rígidas.
Debido a las condiciones de suelos, se recomienda utilizar durante el proceso

constructivo de zapatas una cama de concreto ciclópeo con el fin de mejorar la
transmisión de esfuerzos al terreno de fundación.
En la presente estructura se nota que existe buena rigidez en los dos sentido de
las estructura, proporcionados por las vigas peraltadas que han sido utilizadas, en
los dos sentidos de la estructura, con lo cual cumple la Norma Sismorresistente E-
030 del RNE.

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PROYECTO : MEJORAMIENTO Y EQUIPAMIENTO DE LA INSTITUCION

FECHA : Octubre 2009

El planteamiento estructural del proyecto, tiene por objetivo principal buscar la

En lo referente a las condiciones del suelo de cimentación de la zona, presenta

El Análisis Estructural se ha ejecutado aplicando el Software ETBAS, debido a su

2.00 CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANÁLISIS

2.10 PARAMETROS DE SITIO

ZONIFICACION SISMICA (Z):

FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA (C):

2.20 REQUISITOS GENERALES

CATEGORIA DE LA EDIFICACION / FACTOR DE USO (U):

SISTEMA ESTRUCTURAL / COEFICIENTE REDUCCION FUERZA

Según la clasificación de la edificación se usará un coeficiente de

JUNTA DE SEPARACION SISMICA:

s = 3 + 0,004 * (h − 500) (h y s en centímetros)

Donde: h: es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el

Peso Propio de Elementos de Concreto Armado : 2400 kg/m3

PARÁMETROS DE DISEÑO SISMORESISTENTE

Factor de Zona : Tacna – Locumba Z = 0.40

Coeficiente de Reducción : Sistema Dual Pórticos Rx = 8.00

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Los materiales presentan las siguientes características:

Resistencia a la Compresión del Concreto f’c = 210 kg/cm2

3.00 MODELO TRIDIMENSIONAL DE LA ESTRUCTURA

Las combinaciones que se consideran el diseño son:

 C1= 1.25 (D+L) - 1.00 QX

5.00 ANALISIS ESTRUCTURAL

5.01 PABELLON DE AULAS

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS DEL PORTICO 3-3

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS DEL PORTICO C-C

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES DEL PORTICO MAS SOLICITADO EN

ANALISIS ESTATICO (Pabellón de Aulas) Direccion X-X Direccion Y-Y

Periodo aproximado T (seg.) 0.14 0.10

En lo que respecta al diseño por flexión se ha trabajado utilizando el Método a la

MIN = MAX = 0.50xb

El Diseño por Corte ha sido considerado con:

ØVc < Vud

El Diseño por Flexo-Compresión se desarrollo limitando las cuantías de acero:

MIN = 0.01 MAX=0.06

Para el diseño de los Elementos de Cimentación (Zapatas Aisladas y Vigas de

Los desplazamientos durante un sismo, ocasionan mayor efecto de pánico en los

Debido a las condiciones de suelos, se recomienda utilizar durante el proceso

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