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Cálculo Estructural Petorca
Cálculo Estructural Petorca
Cálculo Estructural Petorca
JUAN–LUIS MENARES
ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M.
JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL
WHATSAPP +56941055309
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
VIVIENDA UNIFAMILIAR
COMUNA DE QUILLOTA
PROVINCIA DE QUILLOTA
REGIÓN DE VALPARAÍSO
PROFESIONAL ACTUANTE:
Juan Luis Menares Rodríguez
Arquitecto UTFSM, ICA 10.867, Rol 4414 Reg. Consultores MINVU
CONTACTO: +56 9 4105 5309, juan.menares@ug.uchile.cl
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
Página 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
S.C.U Cargas muertas
Planta
(t/m²) (t/m²)
remate 0.10 0.10
piso 1 0.20 0.20
Cimentación 0.20 0.20
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Categoría del terreno: Categoría C
Velocidad básica del viento: 67.00 m/s
Categoría de uso: Categoría II
Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda
Ancho de banda Y Ancho de banda X
Plantas
(m) (m)
En todas las plantas 9.60 29.30
Cargas de viento
Viento X Viento Y
Planta
(t) (t)
cumbrera superior 0.998 3.678
cumbrera inferior 1.759 6.488
remate 2.931 10.814
piso 1 2.616 9.649
4.3.- Sismo
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
Página 4
4.3.1.- Dato
os generale
es de sismo
ación del em
Caracteriza mplazamientto
Zona sísmica
a (NCh433.Off1996 Mod.20
009, 4.1): 3
Clase de sue
elo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema esttructural
R0X: Factor de
d modificación de respueesta (X) (NCh
h433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
5 R0X : 11.00
R0Y: Factor d
de modificación de respue
esta (Y) (NCh
h433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
5 R0Y : 11.00
Categoría del
d edificio (NCh433.Of
( 1996 Mod.2
2009, 4.3): Categoría
C II
s de cálculo
Parámetros
Número de modos
m de vib
bración que in
ntervienen en
n el análisis: Según norma
a
Fracción de sobrecarga
s de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga
s de nieve : 0.50
Factor multip
plicador del espectro
e : 1.00
n de la cond
Verificación dición de corrtante basall: Según norm
ma
a análisis de los
No se realiza l efectos de
e 2º orden
Direcciones
s de análisis
s
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en
e planta de la obra
Página 5
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas muertas
Sobrecarga de uso
Sismo X
Sismo Y
Viento +X exc.+
Viento +X exc.-
Viento -X exc.+
Viento -X exc.-
Viento +Y exc.+
Viento +Y exc.-
Viento -Y exc.+
Viento -Y exc.-
j 1
Gj Gkj PPk QiQki
i1
- Situaciones sísmicas
j 1
Gj Gkj PPk AE A E QiQki
i 1
- Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
Página 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación ()
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile)
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
Situación 3
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.400
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
Página 7
Sísmica
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Desplazamientos
Sísmica
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
6.2.- Combinaciones
Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas muertas
Qa Sobrecarga de uso
V(+X exc.+) Viento +X exc.+
V(+X exc.-) Viento +X exc.-
V(-X exc.+) Viento -X exc.+
V(-X exc.-) Viento -X exc.-
V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+
V(+Y exc.-) Viento +Y exc.-
V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+
V(-Y exc.-) Viento -Y exc.-
SX Sismo X
SY Sismo Y
Página 8
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 0.900 0.900
2 1.400 1.400
3 0.900 0.900 1.700
4 1.400 1.400 1.700
5 1.050 1.050 1.275
6 1.050 1.050 1.275 1.275
7 1.050 1.050 1.275
8 1.050 1.050 1.275 1.275
9 1.050 1.050 1.275
10 1.050 1.050 1.275 1.275
11 1.050 1.050 1.275
12 1.050 1.050 1.275 1.275
13 1.050 1.050 1.275
14 1.050 1.050 1.275 1.275
15 1.050 1.050 1.275
16 1.050 1.050 1.275 1.275
17 1.050 1.050 1.275
18 1.050 1.050 1.275 1.275
19 1.050 1.050 1.275
20 1.050 1.050 1.275 1.275
21 0.900 0.900 1.300
22 0.900 0.900 1.300
23 0.900 0.900 1.300
24 0.900 0.900 1.300
25 0.900 0.900 1.300
26 0.900 0.900 1.300
27 0.900 0.900 1.300
28 0.900 0.900 1.300
29 0.900 0.900 -1.400
30 1.400 1.400 -1.400
31 0.900 0.900 1.400 -1.400
32 1.400 1.400 1.400 -1.400
33 0.900 0.900 1.400
34 1.400 1.400 1.400
35 0.900 0.900 1.400 1.400
36 1.400 1.400 1.400 1.400
37 0.900 0.900 -1.400
38 1.400 1.400 -1.400
39 0.900 0.900 1.400 -1.400
40 1.400 1.400 1.400 -1.400
41 0.900 0.900 1.400
42 1.400 1.400 1.400
43 0.900 0.900 1.400 1.400
44 1.400 1.400 1.400 1.400
Acero conformado
Tensiones sobre el terreno
Desplazamientos
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 1.000 1.000
2 1.000 1.000 1.000
3 1.000 1.000 1.000
4 1.000 1.000 1.000 1.000
5 1.000 1.000 1.000
Página 9
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
6 1.000 1.000 1.000 1.000
7 1.000 1.000 1.000
8 1.000 1.000 1.000 1.000
9 1.000 1.000 1.000
10 1.000 1.000 1.000 1.000
11 1.000 1.000 1.000
12 1.000 1.000 1.000 1.000
13 1.000 1.000 1.000
14 1.000 1.000 1.000 1.000
15 1.000 1.000 1.000
16 1.000 1.000 1.000 1.000
17 1.000 1.000 1.000
18 1.000 1.000 1.000 1.000
19 1.000 1.000 -1.000
20 1.000 1.000 1.000 -1.000
21 1.000 1.000 1.000
22 1.000 1.000 1.000 1.000
23 1.000 1.000 -1.000
24 1.000 1.000 1.000 -1.000
25 1.000 1.000 1.000
26 1.000 1.000 1.000 1.000
Página 10
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
C10 ( 24.30, 0.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C11 ( 26.77, 0.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C12 ( 29.22, 0.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C13 ( 0.07, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C14 ( 2.07, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C15 ( 5.92, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C16 ( 9.07, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C17 ( 11.77, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C18 ( 14.92, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C19 ( 17.47, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C20 ( 19.62, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C21 ( 21.07, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C22 ( 26.77, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C23 ( 29.22, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C24 ( 0.07, 5.09) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
C25 ( 2.07, 5.09) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
C26 ( 5.92, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C27 ( 9.07, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C28 ( 11.77, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C29 ( 14.92, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C30 ( 17.47, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C31 ( 19.62, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C32 ( 26.77, 4.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C33 ( 2.08, 7.72) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C34 ( 5.93, 7.72) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C35 ( 9.08, 7.72) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C36 ( 11.78, 7.72) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C37 ( 5.93, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C38 ( 9.08, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C39 ( 11.78, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C40 ( 14.93, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C41 ( 19.63, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C42 ( 23.15, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C43 ( 26.78, 8.63) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C44 ( 14.93, 6.87) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C45 ( 19.63, 6.87) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C46 ( 26.78, 6.87) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C47 ( 5.92, -0.82) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C48 ( 9.07, -0.82) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C49 ( 11.77, -0.82) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C50 ( 14.92, -0.82) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C51 ( 5.92, 1.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C52 ( 2.07, 1.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C53 ( 23.15, 3.33) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
Página 11
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE
PANDEO PARA CADA PLANTA
fyk
Elemento Acero s
(kp/cm²)
Todos A-63-42H 4200 1.00
Página 12
11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático contemplado en la norma NCh 433 of 2011 vigente,
obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Todos los materiales según estándar y
normativa aplicable, en estado de fábrica y tratados ante humedad, corrosión y horadadores. Su calidad será
verificada por la constructora responsable en comunicación con el propietario.
Se realiza estudio dinámico estableciendo las soluciones requeridas -para el buen comportamiento mecánico de
estructuras-, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante. Aplican como complemento de esta memoria los catálogos
aplicables a la marca de acero galvanizado que recurra el propietario.
La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el mandante a terceros. El mismo verificará el
grado profesional o certificación académica de los equipos correspondientes. Se responsabilizan del correcto
desempeño de estructuras los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa de ejecución de faenas.
Se podrá especificar en obra accesorios estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto bueno del
arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-. La presente
memoria de cálculo se realiza en el contexto de regularización de obras previamente ejecutadas y
supervigiladas por profesionales que no la patrocinan en la presente documentación.
Se deja expresa constancia de la necesidad de mejorar los suelos por debajo de la capa orgánica, en base
granular de áridos CBR100 o similar, con un sobre ancho mínimo según láminas de proyecto, recomendando
mayoras en la medida de lo posible. Esto dado que se trabaja en suelos de tipo agrícola con presencia de
arcillas negras orgánicas, propensas a la saturación y eventual comportamiento expansivo.
Página 13
INFORME CALIDAD DE SUBSUELO
COMUNA DE QUILLOTA
PROVINCIA DE QUILLOTA
REGIÓN DE VALPARAÍSO
PROFESIONAL ACTUANTE:
Juan Luis Menares Rodríguez
Arquitecto UTFSM, ICA 10.867, Rol 4414 Reg. Consultores MINVU
CONTACTO: +56 9 4105 5309, juan.menares@ug.uchile.cl
INDICE
1. - INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................................... 3
2. - ANTECEDENTES ..................................................................................................................................................... 3
3. - USOS DEL SUELO ................................................................................................................................................... 5
4. - PLAN DE MUESTREO .............................................................................................................................................. 5
5. - PARTICULARIDADES .............................................................................................................................................. 5
6. - MEDIDAS DE MITIGACION ....................................................................................................................................... 6
7.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES ..................................................................................................................................... 7
1. - INTRODUCCIÓN
El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el estado orográfico y diseñar las soluciones
necesarias para eliminar posibles riesgos y detener el deterioro de las estructuras sobre el
subsuelo, en predio ubicado en la zona oriente de la comuna de Quillota. La utilización de suelo es
por Vivienda Unifamiliar, con las condiciones de desempeño mecánico, seguridad y habitabilidad
relacionadas.
Para esto se realizó una recopilación de la información recabada y obtenida mediante análisis de
antecedentes previos, campaña de campo, datos CIREN y trabajo de gabinete hechos durante el
desarrollo del Estudio.
La visita de reconocimiento previo se realizó el día 14 de Junio de 2023, durante la que se hizo un
recorrido por todo el entorno más próximo.
Durante la misma se observaron los horizontes de subsuelo -mediante calicatas, realizadas por
cuadrilla de jornales supervisados- así como los límites de la parcela.
Actualmente se acusa tránsito menor de vehículos, los que no tienen efectos de deslizamiento de
terreno desde el nivel calle hacia el interior de la propiedad, al existir infraestructura adecuada para
la carga de recorrido.
2. - ANTECEDENTES
La zona de estudio se localiza en sector oriente de la comuna. Las coordenadas UTM en el centro
geométrico del predio son -32.869172, -71.214981
El emplazamiento presenta un leve desnivel, en planta aproximadamente rectangular, ocupando
una superficie que limita totalmente con terrenos rurales, acusándose en las proximidades
viviendas y urbanizaciones consolidadas.
Según data CIREN esta zona corresponde a materiales de categoría II, concretamente arcillas,
alternando con niveles de areniscas y calizas. Frecuentemente también presenta niveles de yesos
en las capas intermedias. La disposición de los materiales es prácticamente horizontal, sin registrar
cruce de los estratos, dada la baja inclinación y carácter consolidado capas.
En los alrededores del emplazamiento se observan afloramientos superficiales de estos materiales,
los que se corresponden a lo observado en lotes dentro de un radio de 500 m –además de la ficha
CIREN y las zonas de normativa sísmica de diseño Nch 433-
Según catastro, es generalizada en la zona la permeabilidad media de los materiales, con lo que
hay que desechar la existencia de napas de amplitud, teniendo las escasas surgencias existentes
un carácter muy local y poco importante. Se estima la solución básica de contenciones muretes a
especificar en obra y con barbacanas cada 5 metros lineales. El lote en lo particular no las
requiere.
3. - USOS DEL SUELO
El emplazamiento de estudio se encuentra en una zona rural y su entorno más próximo tiene el
mismo carácter. Aproximadamente a unos 9 kilómetros al sur aparecen las primeras zonas de
expansión comunal carentes de edificaciones.
4. - PLAN DE MUESTREO
El principal objetivo es establecer las condiciones actuales, desde el punto de vista geológico, tras
el transcurso de aproximadamente una década de situación en eriazo y las consideraciones para
una futura instalación de obras y edificación definitiva.
Para ello se realizaron sondeos sistemáticos -con calicatas- para poder llevar a cabo una
inspección básica de suelos y aguas subterráneas.
La profundidad de las perforaciones se estimó en 1.5 metros para los sondeos, permitiendo por
tanto detectar cualquier afección al suelo debida a infiltraciones superficiales. Los trabajos se
realizan en etapas cercanas al invierno para visar el comportamiento en etapas de mayor
pluviosidad.
Debido a las características definidas para las perforaciones, la finalidad de los trabajos de campo
y el tipo de materiales presentes en la zona, el método más adecuado de perforación es el manual.
5. - PARTICULARIDADES
Este material presenta un porcentaje medio de finos, diferenciándose bajo los 1.5 metros,
aproximadamente, por la presencia de humedad y una plasticidad media. La compacidad tiende a
aumentar en el horizonte más profundo recomendándose mejoramientos en cimientos bajos.
La exploración geotécnica y ensayos de laboratorio rescatados de las bases de datos CIREN
evidencian propiedades mecánicas de subsuelo, correspondiente a arcillas de cohesión media. Se
descarta las afecciones de deslizamientos propias de las laderas.
Preliminarmente es un terreno apto para excavar a un desnivel en una media de 60 cm, para así
fundar sobre mejoramientos con sobre altura adicional de 60 cm. Según datos de resistencia de los
testigos, la técnica más adecuada de excavación es la de tipo manual o con asistencia de
maquinaria liviana; para así resguardar la tolerancia a deformaciones de la estructura y el
socalzado de estructuras, entre otras afecciones posibles al proyecto. Para obras de mayor
dimensión se recomienda losa de fundación sobre subsuelo mejorado o pilotaje de compactación.
6. - MEDIDAS DE MITIGACION
El sello de fundación para las zapatas deberá situarse bajo la cota -1.20 m medida desde el nivel
de terreno natural, cercano al primer piso a proyectar;
Para el caso de mejoramientos, la cota de sello quedará definida de acuerdo al proyecto definitivo,
considerando la resistencia y capacidad de carga horizontal del elemento a utilizar, dicha cota no
podrá ser menor a la especificada para las zapatas aisladas.
En general, la profundidad final de sello de fundación para el sistema de socalzado deberá ser
definida de acuerdo a las características del proyecto definitivo respetando las profundidades
mínimas señaladas anteriormente.
Se ha realizado el estudio de subsuelo en base a inspección visual con equipo competente, las
categorías de suelo y factores definidos para la región en la NCH 433 y el uso de materiales de
acceso público, además de informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección de
obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros.