MUNICIPALIDAD DITRITAL DE SAN MARCOS

DISEÑO ESTRUCTURAL

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INTRODUCCION

El objetivo de esta memoria es realizar el DISEÑO ESTRUCTURAL, del almacén del local
comunal de Chucchupampa, que será de un solo nivel, por lo cual se hará un cálculo y las
dimensiones de las columnas.

Se ha considerado un análisis de la estructura con las cargas especificadas en la Norma Peruana de

Cargas E-20, para las cargas sísmicas E.030 y E.060 para el diseño de los elementos estructurales.

El diseño estructural de la edificación de pórticos, con entrepiso unidireccional aligerado, losa

aligerada, diseñadas fundamentalmente para fuerzas producidas por carga muerta, carga viva y
carga por acción sísmica.

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I. ESPECIALIDAD DE ESTRUCTURAS
1. NOMBRE DEL PROYECTO:

"CONSTRUCCION DE ALMACEN; REPARACION DE COBERTURA Y

OBRAS EXTERIORES; EN EL(LA) LOCAL COMUNAL DEL CASERIO DE
CHUCCHUPAMPA DEL CENTRO POBLADO DE CARHUAYOC, DISTRITO
DE SAN MARCOS, PROVINCIA HUARI, DEPARTAMENTO ANCASH"

2. GENERALIDADES

 Objetivo:

Se ha considerado un análisis de la estructura considerando las cargas recomendadas por el

Reglamento Nacional de Edificaciones vigente del año DECRETO SUPREMO QUE
MODIFICA LA NORMA TÉCNICA E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” DEL
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, APROBADA POR DECRETO
SUPREMO N° 011-2006-VIVIENDA, MODIFICADA CON DECRETO SUPREMO N°
002-2016-VIVIENDA.

Los parámetros que intervienen en el diseño estructural son la Resistencia al corte, la

flexión y la carga axial en las columnas y placas de concreto armado, así como la
combinación de estas.

El presente proyecto tiene como objetivo fundamental, lograr de manera económica y

resistente una estructura capaz de resistir los esfuerzos producidos por las cargas estáticas
y dinámicas a lo largo de su vida útil.

También es importante mencionar que el criterio general de estructuración ha sido

concebir las edificaciones con adecuada rigidez lateral en sus dos direcciones principales,
para lo cual se ha recurrido a considerar pórticos de concreto armado.

 Normatividad: Se considera en el DISEÑO ESTRUCTURAL los análisis sugeridos en:

- Capítulo E020 Cargas.

- Capítulo E030 Diseño Sismo Resistente.
- Capítulo E060 Concreto Armado.
- A.C.I. 318 – 2008 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for
Structural Concrete.

3. CONSIDERACIONES INICIALES

Se ha establecido una estructura regular destinada al uso de almacén el cual tendrá un solo
nivel.

Se trata de una construcción cuyo material predominante es concreto, con resistencia

característica a la compresión a los 28 días de 210 Kg/cm2. Se ha dispuesto que solo tendrá un
piso, (Ver fig. 01).

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Fig. 01: Configuración en perfil de la edificación corte B - B

La estructuración está basada en columnas que constituyen el sistema principal resistente a

fuerza lateral.

Fig. 02: Configuración de distribución del 4 nivel, para el diseño de vigas y losa.

4. UBICACIÓN

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La construcción del presente proyecto, se realizará en el distrito de San Marcos, provincia de

Huari, departamento de Ancash.

Fig. 03: Localización del proyecto.

Fig. 04: ubicación del proyecto.

5. PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL
Se ha planteado un sistema estructural de pórticos de concreto armado como solución a las
solicitaciones de carga y esfuerzos empleando pórticos (columnas y vigas).

El trabajo realizado incluido la revisión por resistencias a cargas verticales, así como la rigidez
y resistencia ante solicitaciones sísmicas para cada uno de los pórticos, ha tomado en cuenta las

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cargas y combinaciones de diseño sísmico de acuerdo a las Normas Técnicas de Edificación

E.030 de Diseño Sismo Resistente.

6. ESPECIFICACIONES Y MATERIALES EMPLEADOS

CONCRETO:

 Módulo de Poisson : μ = 0.25

 Módulo de Elasticidad : Ec = 15000 √ f´c
 Peso Unitario del Concreto : γ = 2400.0 Kg/m3.
 Resistencia a la Compresión :
 Vigas y columnas de Pórticos : f´c = 210.0 Kg/cm2.
 Losas aligeradas : f´c = 210.0 Kg/cm2.

ACERO CORRUGADO:

 Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : fy =4200 Kg/cm2.

 Módulo de Elasticidad del acero : E=2 x 106 Kg/cm2

RECUBRIMIENTOS MINIMOS (R):

-Columnas, Vigas : 4.00 cm

-Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde : 3.00cm
-Escaleras : 2.50 cm

CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE LA

CIMENTACION.

Para este caso, no se tomo las consideraciones del suelo por que no se diseñara las zapatas.

Se tomara un tipo de suelo S1 como factor del suelo de 1, en una zona 3.

7.- PREDIMENCIONAMIENTO:

- Vigas:

Vigas principales:

Peralte Vp=L/12

Peralte Vp=4.75/12 =0.395 m

Se tomara como peralte de la viga: Vp=0.40 m

Vigas Segundaria:

Peralte Vs=L/12

Peralte Vs=3.95/12 =0.329 m

Se tomara como peralte de la viga: Vs=0.35 m

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Viga Segundaria

Viga Principal.
Fig. 06: ubicación de vigas.

- Losa aligerada:

H losa aligerada = L/24

H losa Aligerada = 4.75/24 =0.1979 m

Se Tomará una altura de losa aligerada de 0.20 m

El cual estará constituido por:

- Ladrillo de techo de 15 cm de altura.

- Espesor de losa de 5 cm.
- Vigueta Ancho de 10cm y alto de 15 cm

Fig. 07: Configuración de la losa aligerada.

8.- PROCEDIMIENTO DE DISEÑO CON EL PROGRAMA ETABS V18.0.2.

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Fig. 08: Definición de las propiedades del Material concreto

Definimos las secciones de los elementos estructurales.

- Viga: V0.25x0.40

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- Viga: V0.25x0.35

- Columna: C0.25x0.40

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- Losa Aligerada:

- Modelamiento Estructural:

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Fig. 09: Modelo estructural en 3D

8.1 ASIGNACION DE CARGAS:

Calculo del peso de la losa en un sentido

CALCULO DEL PESO DE LOSA EN 1 SENTIDO

A. Espaciamiento entre viguetas

0.30

0.40

B. Datos de Aligerado

f'c = 2400.00 kgf/m3 Peso especifico del concreto

A = 0.12 m Area tributaria
e = 0.20 m Espesor de Aligerado

C. Calculo de Peso distribuido

P = 33.00 kgf Peso total

W = 275.00 kgf/m2 Peso Distribuido / m2

P.ladrillo = 7.80 kgf Peso de 1 ladrillo de techo

W.ladrillo = 65.00 kgf/m2 Peso Distribuido del ladrillo / m2

Las cargas se asignarán de acuerdo a la norma E030

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- Para la losa del 1 piso:

- Asignación de carga en vigas:

Se usara un peso especifico de la pared de 1350kg/m3 y un espesor de pared de 0.13 m.
- Para ello usaremos los planos arquitectónicos para determinar las alturas de las paredes y
sus posiciones.

Fig. 10: Asignación de cargas en vigas en toneladas por metro.

7. ANÁLISIS DE CARGAS
Para el análisis de las cargas de gravedad se ha tomado como densidad lo siguiente:
Concreto reforzado : 2400 Kg/m3
Muros de albañilería : 1,800 Kg/m3
Aligerado : 300 kg/cm2
Cargas Permanentes:
Acabados : 100 Kg/m2
Cargas Vivas:
Techo (Cobertura Teja Andina) : 50 kg/m2

8. ANÁLISIS SÍSMICO (PARÁMETROS DE DISEÑO)

Se menciona que el presente análisis es del tipo dinámico tridimensional por superposición
espectral modal mediante la inducción de movimientos en el terreno (en dos direcciones
perpendiculares) a través del espectro de respuesta de pseudos-aceleraciones de la actual
Norma E.030 de Reglamento Nacional de Edificaciones, considerando como criterio de
combinación, la combinación cuadrática completa de los efectos modales (CQC).

También se ha considerado, dos desplazamientos horizontales y un giro en planta con un

amortiguamiento del 5%.

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El cálculo de la masa por piso para el análisis espectral modal está basado en el peso por piso,
para el cual se ha considerado el peso de los acabados, peso de los elementos estructurales
(vigas, columnas,), peso de los muros (tabiques) y agregando un porcentaje de la sobrecarga
que de acuerdo a la actual norma técnica de edificación E.030 (2016), para edificaciones de
categoría A, se toma el 50% de la sobrecarga.

Para el análisis, como se mencionó, se hace uso de un espectro inelástico de pseudo

aceleraciones en cada una de las direcciones analizadas, que consiste en hallar valores de
aceleración absoluta (Sa= (ZUSC/R).g, respecto a diferentes períodos T.

PARÁMETROS EMPLEADOS PARA EL ANÁLISIS DINÁMICO:

SISMO:

ESPECTRO DE SISMO SEGÚN EL PROYECTO DE LA NORMA E.030-2016

a) Zonificación, Según E.030-2016 (2.1)

Zona: 3 → Z = 0.35

b) Parámetros de Sitio, Según E.030-2016 (2.4)

Perfil Tipo: S2→S = 1.15, TP = 0.60, TL = 2.00

c) Categoría del Edificio, Según E.030-2016 (3.1)

Categoría: esencial A → U = 1.5

d) Coeficiente Básico de Reducción de Fuerzas Sísmicas, Según E.030-2016 (3.4)

Categoría: Concreto Armado: dual Ro = 8 y 3

e) Restricciones de Irregularidad, Según E.030-2016 (3.7)

Restricciones: No se permiten irregularidades

f) Factores de Irregularidad, Según E.030-2016 (3.6)

Irregularidad en Altura, Ia: 01 → Regular Ia = 1

Irregularidad en Planta, Ip: 01 → Regular Ip = 1

g) Coeficiente de Reducción de Fuerzas Sísmicas, Según E.030-2016 (3.8)

R = R0 x Ia x Ip = 7

ZUCS
Sa= .g
R
Siendo:
Z = FACTOR DE ZONA : 0.35g (Zona 3, Ancash)
U = FACTOR DE USO : 1.50 (Categoría A, edif. esenciales)
C = FACTOR DE AMPLIF. SÍSMICA : 2.50

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S = FACTOR DE SUELO : 1.15 (S2).

R= COEFICIENTE DE REDUCCIÓN : 8y3
g = GRAVEDAD : 9.81 m/seg2
Sa = ACELERACIÓN ABSOLUTAL

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I) ANALISIS ESTATICO
MODOS DE VIBRACION          

*NOTA* Rellenar todo de

color azul  

Period
case (T) UX %X UY %Y
modo
1 0.221 0.000028 0.0% 0.9006 90.1%
modo
2 0.174 0.006 0.60% 0.0034 0.34%

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PERIODOS            

Tx = 0.174
Ty= 0.221

E-030
Hn= 10
Ct= 60
0.1666
T= 667 vemos que se aproxima mas al periodo Tx Ty
pero trabajamos con los modos OBTENIDOS

LOS PARAMETROS SISMICOS          

Z= 0.35 T
U= 1.00   TP TL  
S= 1.00 ------------> S1 0.4 2.5  
C=
R= 8.00

CALCULO DE AMPLIFICACION SISMICA "C"        

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Tx = 0.174 ------------> Cx = 2.500

Ty= 0.221 ------------> Cy = 2.500

EN
ETABS
COEF. REPARTIR EN CADA
CORTANTE PISO

Vx=ZUSCx/R
= 0.1094 Kx= 1.0000
Vy=ZUSCy/R
= 0.1094 Ky= 1.0000

II) ANALISIS MODAL ESPECTRAL - ANALISIS DINAMICO

ACELERACION ESPECTRAL          

ESPECTRO DE SISMO E-030 2018 ZUCS

Sa =
R
0.1600

0.1400

0.1200

0.1000
ZUCS/R

0.0800

0.0600

0.0400

0.0200

0.0000
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
PERIODO T

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VERIFICANDO
DE LA
IRREGULARIDAD
TORSIONAL              

EN X-X

X1 = 0.409
X2 = 0.424

Xmax = 0.424

Xmax> = 0.5415
Ok! no hay torsion
--------> XX

EN Y-Y

Y1 = 0.971
Y2 = 0.85

Ymax = 0.971

Ymax> = 1.1837
Ok! no hay torsion
--------> YY

FACTOR DE
AMPLIFICACION
(CORTANTE
DINAMICA)              
NTE 030

EN X-X

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Load
Case/Comb
o FX IRREG   FaX
0.710 AMPLIFIC
Vest= SeX 0 80% AR 1.0923
0.520
Vdin= SX Max 0 9%

EN Y-Y

Load
Case/Comb
o FY IRREG   FaY
0.600
Vest= SeY 0 80% OK!! 0.8727
0.550
Vdin= SY Max 0 -13%

VERIFICANDO
SISTEMA
ESTRUCTURA
L "R"              
NTE 030

EN X-X
Load
Case/Comb
o FX
46.81
Vtotal= SX Max 98 20%

Load
Story Pier Case/Combo Location V2

Vmuro= Story1 PX SX Max Bottom 43.43

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