ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

PROYECTO DE ESTRUCTURAS
OFICINAS – EDIFICACION CAJAMARCA

1. GENERALIDADES.

El proyecto se encuentra ubicado en la calle Madalengoitia S/N en el distrito de Cajamarca, provincia y

departamento de Cajamarca.

Plano de ubicación.

El proyecto comprende el análisis y diseño de un edificio de Oficinas de 3 pisos y azotea, el cual posee las
siguientes características:

 En el 1° 2°, 3° Piso, está destinado a oficinas.

El estudio de Mecánica de Suelos, señala que para fines de cimentación se propone zapatas rígidas con vigas de
cimentación, ya que el terreno está conformado por una arcilla, con una capacidad portante de 0.75 kg/cm2 a una
profundidad de cimentación de 1.50m a partir del nivel de terreno natural.

Por lo cual, se está cimentando a NFZ = -1.50m

2. ANÁLISIS REALIZADOS

Se han efectuado los metrados de cargas y análisis estructural, tanto por cargas de gravedad como por cargas de
sismo, con el fin de evaluar las solicitaciones (fuerzas axiales, cortantes y momentos) actuantes en los principales
elementos estructurales, así como las deformaciones de la estructura ante cargas de sismo.

Los resultados obtenidos de estos análisis han sido comparados con las resistencias nominales de los elementos,
siguiendo los lineamientos de la Norma Técnica de Edificación E-060 Concreto Armado.

3. NORMAS UTILIZADAS

Para el diseño de los diversos elementos que componen la estructura, se utilizaron las siguientes normas técnicas vigentes:

E.020 “Norma de Cargas”

E.030 “Norma de Diseño Sismorresistente”

E.050 “Norma de Suelos”

E.060 “Norma de Concreto Armado”

E.090 “Norma de Estructuras Metálicas”

4. ESTRUCTURACIÓN

La estructura cuenta con un sistema de muros estructurales en la dirección X-X y un sistema de muros albañilería
confinada en la dirección Y-Y. En el primer nivel, los muros de albañilería son los que soportan las losas
aligeradas, mientras que en el segundo nivel son las vigas las que soportan las losas aligeradas inclinadas.

- LOSAS

Se está utilizando losas aligeradas de 20cm de espesor en la totalidad de áreas de la edificación, mientras
que, en zonas de escaleras, S.S.H.H., vitrinas y corredor se emplea losas macizas de 20cm de espesor.
 La losa aligerada de 20cm fue diseñada con una sobrecarga de 500kg/cm 2 para el encofrado del primer piso,
mientras que el encofrado del segundo, tercer y cuarto piso fue diseñado con una sobrecarga de 250kg/cm2.
La losa maciza soportará sobrecargas de 500kg/cm2 en el corredor al igual que las escaleras.

La resistencia del concreto en losas será 210kg/cm2 desde el 1° Piso al 3° Piso.

- VIGAS

Se tienen vigas principales, vigas segundarias de 25x35cm, vigas de borde de15x20cm. La resistencia del

concreto en vigas será 210kg/cm2 desde el 1° Piso al 3° Piso.

- COLUMNAS

Las columnas tienen dimensiones de 0.15x0.20m; 0.35x0.30m y 0.50x0.35m en general.

Para el diseño de columnas se ha usado concreto de resistencia de 210 kg/cm2 desde el 1° Piso al 3° Piso.

La estructura ha sido analizada y diseñada en la dirección X-X en base a un sistema de muros de concreto
armado y pórticos de concreto armado, éstos formados por columnas, placas y vigas. Mientras que en la
dirección Y-Y ha sido analizada y diseñada en base a un sistema de muros de albañilería confinada
conformada por muros que están confinados por columnas y vigas.

- CIMENTACIÓN

La cimentación de las edificaciones ha sido efectuada en base a zapatas de 80cm de peralte, las cuales se
interconectan por viga de cimentación de 0.25x0.30m.
5. ANÁLISIS SÍSMICO DEL EDIFICIO

El análisis debido a las fuerzas laterales de sismo fue realizado considerando los lineamientos y parámetros de la
Norma de Diseño Sismorresistente E-030 (2018).

A continuación, se muestra la imagen del modelo tridimensional realizado para este proyecto.

Modelo tridimensional del edificio

Para el análisis sísmico se consideraron los siguientes coeficientes para la determinación de la fuerza cortante en la base:

ZUCS
V R 
P

Z = 0.35 Coeficiente válido para la Zona III del mapa sísmico del Perú U =

1.3 Factor de Categoría. Edificaciones Importantes (Categoría C). S =

1.20 Factor de Suelo (Tipo S3).

Rx = 4.5 Factor de Reducción en la dirección X-X. Ry

= 2.25 Factor de Reducción en la dirección Y-Y.

Para el peso de la estructura, se consideró el 100% de carga muerta y 50% de la carga viva.

- VERIFICACIÓN DE DERIVAS Y DESPLAZAMIENTOS

Eje X:

Desplazamiento del último nivel = 3.36 cm

Deriva máxima de entrepiso = 0.0045

Eje Y:

Desplazamiento del último nivel = 0.47 cm

Deriva máxima de entrepiso = 0.0006

De esta manera se verifica que las derivas en el edificio son menores al máximo indicado por la norma E.030
Diseño Sismoresistente donde para edificios de concreto armado exige una deriva admisible de 0.007.

Según la norma E.030 del RNE, toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas, desde el nivel
del terreno natural, una distancia mínima s para evitar el contacto durante el movimiento sísmico:

𝑆 = 0.006ℎ ≥ 0.03𝑚

Donde h es la altura hasta donde se evalúa la junta en cm.

La norma indica que la junta no será menor que 2/3 el desplazamiento máximo del edificio, o S/2.
 Para este proyecto analizaremos la dirección “X” ya que presenta los mayores desplazamientos.

La altura del edificio, h, es de 1,062 cm con lo que tendríamos un S = 6.37cm y un desplazamiento total
máximo en la dirección “X” de 3.36cm,
La junta sísmica no deberá ser menor de:

S/2 = 3.19 cm, valor que llamaremos S2.

2/3 Δ máx. = 2.24 cm, valor que llamaremos S3.

En el proyecto se tiene una junta sísmica de 5cm en los cuatro linderos con los vecinos.

- FUERZA CORTANTE EN LA BASE:

Peso total de la estructura = 523.35 Ton

Dirección X-X:

 V estático considerando un período de T=0.290seg V

estático = 158.75 Ton

 V dinámico = 133.31 Ton

La norma indica diseñar con un mínimo de 90% del V estático debido a que es una estructura irregular.

V mínimo = 0.9 x 158.75 = 142.86 Ton

Por lo tanto, se tendrá un factor de escalamiento 142.86 / 133.31 = 1.07 para el diseño.

Dirección Y-Y:

 V estático considerando un período de T=0.106 seg V

estático = 317.50 Ton

 V dinámico = 275.49 Ton

La norma indica diseñar con un mínimo de 90% del V estático debido a que es una estructura irregular.
V mínimo = 0.9 x 317.50 = 285.75 Ton

Por lo tanto, se tendrá un factor de escalamiento 285.75 / 275.49 = 1.04 para el diseño.
6. CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO

- MATERIALES CONSIDERADOS

Concreto: f’c = 210 Kg/cm2

Acero corrugado: fy = 4,200 Kg/cm2

- PESO ESPECÍFICO

Concreto simple 2,300 Kg/m3

Concreto armado 2,400 Kg/m3

Terreno 1,800 Kg/m3

- PARÁMETROS DEL TERRENO

Capacidad Admisible: 0.47 Kg/cm2

- SOBRECARGAS

Almacenes: 500kg/m2

Corredores y escaleras: 500 kg/m2 Techo:

150 kg/m2

- COMBINACIONES DE CARGAS

Se han utilizado las siguientes combinaciones de cargas de acuerdo con la Norma Técnica E.060 de
Concreto Armado del Reglamento Nacional de Edificaciones:

1.4 D + 1.7 L

1.25 (D + L) ± E

0.9 D ± E

Dónde: D = Cargas muertas L

= Cargas Vivas

E = Cargas de Sismo
Para la edificación, se consideró un concreto con una resistencia a la compresión de f’ c=210 kg/cm2 para
todos los elementos estructurales.

La edificación en su dirección principal X-X está conformado por un sistema de muros estructurales en el que
se registra una deriva de 0.45% con lo cual no supera el limite permisible estipulado por la Norma E.030.
Respecto a la dirección principal Y-Y, la edificación cuenta con un sistema estructural de muros de albañilería
confinada en el que se registra una deriva de 0.06% cumpliendo en no sobrepasar el limite permisible por la
Norma E.030.
 7. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

 Diseño de una viga típica:

Detalle de refuerzo de viga VP (.25x.35)

- Verificación de Momentos Flectores (Ton.m) en primer tramo:

Mui (-) = 8.50 ton.m < Mni(-) = 12.29 ton.m OK!!!

Muj (-) = 30.00 ton.m < Mnj(-) = 32.04 ton.m OK!!!

Mu (+) = 26.00 ton.m < Mn(+) = 28.90 ton.m OK!!!

- Verificación de Fuerzas Cortantes (kg):

Vudi = 16.61 ton < Vn = 32.40 ton OK!!!

Vudj = 30.20 ton < Vn = 32.40 ton OK!!!

 Diseño de una columna C2 de 30x35cm:

DISEÑO DE COLUMNA RECTANGULAR

Proyecto: OFICINAS Fecha: 10/08/2022

Columna Por:
:

Geometría: B= 30 cm (Ancho)
L= 35 cm (Longitud, dirección del
momento)
d' = 5 cm (Recubrimiento al eje de varillas)
Ag = 1625 cm 2 (Área bruta de concreto)

Refuerzo As = 24.00 cm 2 (Área total de acero)

 = 1.48% (Cuantía de acero)

Concreto f'c = 210 Kg/cm 2 (Resistencia característica)

c= 0.003 (Deformación a la rotura)
1= 0.85

Acero fy = 4200 Kg/cm 2 (Esfuerzo de fluencia)

Es = 2000000 Kg/cm 2 (Módulo de elasticidad)
s= 0.0021 (Deformación unitaria de
fluencia)

FSeguridad  = 0.8 (Factor para determinar Pnmáx)

 = 0.7 (  para P > 0.1 f'c Ag)
 = 0.9 (  Para P = 0 ó P < 0)

Cargas (Ton, m) Pu Mux  Mn para Pu

31 0.11 22.9
24.61 20.32 23.1
15.54 20.31 23.2
 Pn máx = 216.5 Ton   P0 = Compresión
 Mn máx = 25.5 Ton.m Máxima) (Momento resistente
máximo)
 Mn (P=0) = 22.9 Ton.m (Momento resistente para P=0)
 As = 24.00
= 1.48%

Diagrama de interacción de columna.

Se puede determinar que la columna cuenta con la resistencia adecuada.

Por lo tanto, la columna puede soportar los esfuerzos de flexo-compresión bajo cargas últimas y frente a las solicitaciones por
sismo, llegando hasta un 91% de su capacidad total.

Distribución de acero de columna con 6ϕ5/8”

 Diseño de Muro de albañilería confinada, e=13cm, (Eje A-A; B-B y C-C).

Se realizó el diseño por compresión axial

ESFUERZO AXIAL MÁXIMO

𝜎𝑚
< 5.05241 ≤ 5.25

DIRECCIÓN Y-Y

𝑪𝑴 𝑪𝑽 𝝈𝒎 𝝈𝒗 𝝈𝒂
Muro 𝑳 (𝒎) 𝑬 (𝒎) (𝑻𝒐𝒏𝒇) (𝑻𝒐𝒏𝒇) 𝑲𝒈𝒇⁄𝒄𝒎𝟐 𝑲𝒈𝒇⁄𝒄𝒎𝟐 𝑲𝒈𝒇⁄𝒄𝒎𝟐 𝝈𝒂 < 𝝈𝒂𝒅𝒎

1Y 20.30 0.13 58.82 15.33 2.23 0.58 2.81 OK

2Y 15.80 0.13 65.30 27.11 3.18 1.32 4.50 OK
3Y 19.80 0.13 56.40 17.99 2.19 0.70 2.89 OK

Se realizó el control de fisuración frente a un sismo moderado

DIRECCIÓN Y-Y
Factor de 𝑢𝒎
𝑽𝒆 𝑴𝒆 𝑽𝒎
Muro 𝑳 (𝒎) 𝑬 (𝒎) reducción 𝑲𝒈𝒇⁄𝒄𝒎𝟐 (𝑻𝒐𝒏𝒇) 𝑽𝒆 < 0.55 ∗ 𝑽𝒎
(𝑻𝒐𝒏𝒇) (𝑻𝒐𝒏𝒇 − 𝒎)
𝑎
1Y 20.30 0.13 52.10 84.83 1.00 8.10 121.29 OK
2Y 15.80 0.13 39.69 60.19 1.00 8.10 99.76 OK
3Y 19.80 0.13 54.43 86.68 1.00 8.10 118.25 OK

Con lo cual, se determina que los muros no presentarán fisuras ante un sismo moderado.

Asimismo, se realizó el diseño de los muros de albañilería bajo un sismo severo

 DIRECCIÓN Y-Y
𝑽𝒎𝒊 𝑽𝑬𝒊
Muro , 𝑽𝒎𝒊 > ,
(𝑻𝒐𝒏𝒇) (𝑻𝒐𝒏𝒇)
𝑽𝑬𝒊
1Y 121.29
2Y 99.76
3Y 118.25
∑= 339.31 289.35 OK

8. DISEÑO EN CONCRETO ARMADO

El diseño de las placas, columnas, vigas, y losas ha sido efectuado por el método de resistencia, siguiendo los
lineamientos de la Norma Técnica de Edificación E-060 Concreto Armado.

Como se pudo observar, el diseño de los elementos de concreto armado se realizó bajo cargas últimas y frente a
las solicitaciones sísmicas.

a. Se realizó el diseño de vigas en estricto cumplimiento con la Norma E.060, en el que se verificó que
cuentan con la resistencia requerida bajo cargas últimas y frente a solicitaciones sísmicas. Asimismo,
cumpliendo con el diseño por capacidad de acuerdo al Capítulo 21 de la mencionada norma.

b. Se realizó el diseño de columnas, de tal manera que cuentan con la resistencia necesaria para soportar los
esfuerzos por flexo-compresión bajo cargas últimas y sísmicas. Asimismo, cumpliendo con el diseño por
capacidad de acuerdo al Capitulo 21 de la Norma E.060.

c. Se realizó el diseño de la placa de concreto en el que se demostró que ésta cuenta con la suficiente
capacidad resistente frente a los esfuerzos de flexo-compresión y por fuerzas cortantes debido a
solicitaciones sísmicas.

d. Los muros de albañilería confinada cuentan con la resistencia necesaria bajo esfuerzos de compresión
axial. A su vez, se realizó el control de fisuración bajo las solicitaciones de un sismo moderado. Finalmente
se realizó la verificación de resistencia a corte bajo las solicitaciones de un sismo severo.
9. DISEÑO DE CIMENTACIONES

El diseño de los cimientos ha sido efectuado por el método de resistencia, siguiendo los lineamientos de la
Norma Técnica de Edificación E-050 Suelos y Cimentaciones y la E-060 Concreto Armado.

Es todo cuanto puedo informar.

Cajamarca, 10 de Agosto del 2022.