Calculista Estructuras Lo Prado
Calculista Estructuras Lo Prado
Calculista Estructuras Lo Prado
VIVIENDA UNIFAMILIAR
COMUNA DE LIMACHE
PROVINCIA DE MARGA-MARGA
REGIÓN DE VALPARAÍSO
PROFESIONAL ACTUANTE
Juan Luis Menares Rodríguez
Arquitecto ICA 10867
Patente: pro 207
Contacto:
Juan.menares@ug.uchile.cl
+56941055309
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 2
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de vivienda unifamiliar, en lote ubicado en la zona sur de la
comuna de Limache. La edificación se clasifica en categoría II -destino de uso privado-. El suelo es de clase B,
con altos grados de compacidad, presencia de árido granular y velocidad de propagación con ondas de corte
in-situ (Vs) no mayor a 500 m/s. La solución material es madera sobre radier.
Las obras proyectadas se elaboran en estructura primaria de marcos rígidos de madera, sobre zapatas corridas
y vigas de fundación en hormigón armado, con envolventes de entramado de madera entre pilares de tipo
panel SIP. La cubierta se estructura enteramente mediante diafragmas SIP y envigados de madera.
Forman estructura primaria pórticos de madera y secundaria las envolventes SIP. Pies derechos y envigados
compuestos enmarcan los paneles. La cubierta se considera como carga. Posee pórticos auxiliares de acero.
La edificación es de un volumen, en un piso de altura, sin niveles escalonados, sobre terreno llano, con
exposición a los vientos tipo C. Está estructurada en base a pórticos de madera y paneles prefabricados SIP.
Cuenta con envigados de pino MSD en techumbre, arranque y remate de muros. Todos los materiales según
estándar vigente en NCHs aplicables.
La edificación descansa enteramente sobre zapatas corridas de hormigón armado y vigas de fundación -con
vinculación exterior- que acometen a estos apoyos de cimentación. Los marcos de madera y tabiquerías
reposan ancladas a las vigas de fundación. La zona sísmica corresponde a la 3, según tablas de la Nch 433.
En su interior cuenta con pavimento de hormigón armado, de tipo radier, en pisos directamente sustentados
por la rasante de suelos –relleno granular R100 compactado-. Ante la eventualidad de arcillas expansivas, los
pavimentos contarán con enmallado inferior a especificar en obras –preferentemente malla acma 8mm-.
Para el cálculo de desempeño dinámico las estructuras de soporte para la cubierta –reticulados de madera-,
más el peso propio de sus paneles SIP y terminaciones, son considerados como carga muerta. Se exceptúan
las vigas maestras de la planta de techumbre (envigados de remate) especificadas para sustentar dicha carga
–del cuerpo de cubierta- de manera eficaz.
Todas las obras se realizan sobre suelo natural, libre de rellenos y debidamente protegido del escurrimiento de
aguas en general. La planta de volumen único no requiere de juntas de dilatación. Portal exterior y área social
cuentan con marcos auxiliares de acero para permitir mayor apertura de ventanas.
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4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
S.C.U Cargas permanentes
Planta
(t/m²) (t/m²)
Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.10 0.10
Techumbre (cumbrera tijerales) 0.10 0.10
remate muros 0.20 0.20
radier 0.20 0.20
Fundación 0.20 0.20
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Anchos de banda
Ancho de banda Y Ancho de banda X
Plantas
(m) (m)
En todas las plantas 8.50 15.40
Cargas de viento
Viento X Viento Y
Planta
(t) (t)
Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.720 1.474
Techumbre (cumbrera tijerales) 1.785 3.657
remate muros 3.204 6.565
radier 2.438 4.995
4.3.- Sismo
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
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Sistema estructural
R 0X : Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R 0X : 11.00
R 0Y : Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R 0Y : 11.00
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
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6.- SITUACIONES DE PROYECTO
Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los
siguientes criterios:
∑γ
j ≥1
Gj Gkj + γPPk + ∑ γ QiQki
i≥1
- Situaciones sísmicas
∑γ
j ≥1
Gj Gkj + γPPk + γ AE A E + ∑ γ QiQki
i ≥1
- Donde:
G k Acción permanente
P k Acción de pretensado
Q k Acción variable
A E Acción sísmica
γ G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
γP Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
γ Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
γ Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
γ AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.400
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
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Acero conformado: NCh427
Tensiones sobre el terreno
Sísmica
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
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 permanentes
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
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
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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 1.050 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
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
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7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
4 Techumbre (cumbrera tragaluces) 4 Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.82 4.85
3 Techumbre (cumbrera tijerales) 3 Techumbre (cumbrera tijerales) 1.23 4.03
2 remate muros 2 remate muros 2.45 2.80
1 radier 1 radier 0.35 0.35
0 Fundación 0.00
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Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
P11 ( 3.20, 1.61) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P12 ( 5.75, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P13 ( 9.49, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P14 ( 6.62, 2.55) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
P15 ( 6.62, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad derecha
P16 ( 8.67, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
P17 ( 8.67, 2.55) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P18 ( 4.11, 2.59) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P19 ( 11.19, 2.59) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P20 ( 6.62, 6.34) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
P21 ( 8.67, 6.34) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P22 ( 1.06, 6.40) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad derecha
P23 ( 3.06, 6.40) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
P24 ( 0.00, 8.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
P25 ( 1.41, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P26 ( 4.11, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P27 ( 5.75, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P28 ( 9.49, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P29 ( 11.19, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P30 ( 13.88, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P31 ( 15.29, 8.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
P32 ( 4.11, 4.20) 1-3 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P33 ( 11.19, 4.20) 1-3 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P34 ( 12.22, 6.40) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad derecha
P35 ( 14.23, 6.40) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
P36 ( 0.00, 4.20) 1-3 Sin vinculación exterior 90.0 Centro
P37 ( 15.29, 4.20) 1-3 Sin vinculación exterior 90.0 Centro
P38 ( 4.71, 2.59) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P39 ( 10.65, 2.59) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
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10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
NOTA: Ante la posibilidad cierta de arcillas expansivas, todo pavimento de hormigón armado considerará malla
inferior a especificar en obra o según planos –mínima en barras de acero 8mm cada 20 cm-
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los
resultados reflejados en los planos estructurales.
Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y
factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante.
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