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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO : “Hotel”

PROPIETARIO :

RESPONSABLE : Ing. Robert Carrasco Zúñiga CIP 53902

FECHA : Arequipa, Mayo de 2023

1.- DESCRIPCION DEL PROYECTO. -

El proyecto de hotel, se encuentra ubicado en la calle xxxxxxxxxxxx. La

estructura está destinada al uso de habitaciones de hotel, oficinas
administrativas y otros ambientes, luego de terminado la construcción del
proyecto tendrá una cómoda infraestructura para la atención de los huéspedes,
proveedores y trabajadores del mencionado proyecto de hotel, que albergará a
un número importante de personas, por lo que el diseño estructural se ha
realizado para tal fin.

La estructura está diseñada para resistir todas las cargas a las que se
encontrará sometida en su vida útil como son: cargas por efectos de gravedad,
cargas por efectos sísmicos y cargas por efectos dinámicos. El diseño de los
elementos estructurales de concreto armado se ha desarrollado mediante el
método a la rotura de la norma técnica E-60-2009 de Concreto Armado,
además se ha empleado el código de edificaciones norteamericano ACI-318-
19. De otro lado, la cimentación ha sido planteada con zapatas aisladas
conectadas con vigas de cimentación los mismos que se encuentran indicados
en los planos de estructuras. La estructura está concebida con columnas y
muros de corte, dotando de suficiente resistencia en ambos sentidos.

2.- CONCEPCION ESTRUCTURAL. -

2.1 Concepción de la Superestructura.

Las vigas estructurales se han dimensionado según los criterios prácticos

(h=L/11 a L/16) y posteriormente en base a los resultados de cómo trabajan, se
ha reducido o han ampliado las secciones típicas. Los pórticos se han
planteado en ambas direcciones ya que los sismos no actúan solamente en
una dirección sino por el contrario, el origen y dirección de llegada de las ondas
sísmicas es de naturaleza aleatoria.

2.2 Concepción de la Sub-estructura.

La sub-estructura se ha concebido de acuerdo a las diversas hipótesis de carga

a las que se encontrará sometida en su vida útil, adecuado a la nueva Norma
Sismorresistente E-030 2019, de ello se ha obtenido que la hipótesis
predominante es la combinación de carga por volteo, la cual es ocasionada por
efectos de sismo, esto se manifiesta en forma general en las zapatas,
conectadas mediante vigas de cimentación, esto para lograr un mejor
comportamiento de toda la cimentación y distribuir uniformemente las presiones
por sismo al suelo de fundación.
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2.3 Concepción de los Elementos no Estructurales-

Los elementos no estructurales son toda la carpintería metálica o de madera

con que contará el edificio, además todos los muros de división de ambientes y
de cerramiento que no trabajan a nivel de la superestructura que comúnmente
son llamados muros de tabiquería. Se deberá aislar a estos elementos
horizontal de la estructura principal (Vigas y Columnas), para evitar que
interactúen entre sí, este aislamiento generalmente se logra mediante planchas
de tecknopor de 1” de espesor, del mismo modo deberá aislarse toda la
carpintería de la estructura para que tenga juego y pueda oscilar libremente sin
que la superestructura la deforme, por ello deberá tener una separación según
las especificaciones técnicas. El aislamiento de los muros de tabiquería y
parapetos se hará de acuerdo a los planos de estructuras y la carpintería se
hará de acuerdo a las especificaciones técnicas, además arquitectónicamente
deberán hacerse bruñas en las zonas donde existan juntas de separación con
tecknopor.

3.- CARGAS

3.1 Estructura de Concreto Armado.

Las cargas de diseño empleadas son debido al peso propio, a la carga viva y la
carga por efectos sísmicos. Y dichas cargas son como se detalla a
continuación:

Carga Muerta:

Peso específico del concreto armado = 2400 kg/m³

Peso volumétrico del suelo de relleno = 1800 kg/m3

Carga Viva:

Carga viva Ambientes = 200 kg/m²

Carga viva Azotea = 100 kg/m²

Carga sísmica:

Espectro de respuesta de aceleración de

Diseño según Norma E-030-2019 = ZUSC/R

Donde los parámetros sísmicos:

Z= 0.35
U=1.0
S=1.05
Rox=3
Roy=7
Tp= 0.6 seg.
TL = 2.0
g= 9.81 m/seg²

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Dónde: C el coeficiente sísmico es:

C = 2.5, Si T < Tp

( TpT ),
C = 2.5 Si, Tp <T< TL

C = 2.5 ( Tp
T )
TL
, Si T > TL

Nota: Se ha considerado el Coeficiente de Reducción de las Fuerzas

Sísmicas Ro = 3 en la dirección X, y de igual forma Ro = 7 en la
dirección Y, considerando el sistema estructural por columnas de
concreto armado y muros de corte en la dirección más corta y muros
portantes de albañilería confinada en sentido más largo.

Espectro de Aceleraciones en la dirección Y

Nota. - Todas estas cargas son de acuerdo al Reglamento Nacional de

Edificaciones tanto de diseño en concreto armado, acero y norma
sismorresistente.

4.- ANALISIS DE LA ESTRUCTURA:

4.1. Análisis Estructural. -

4.1.1 Estructura de Concreto Armado.

El análisis empleado en este trabajo está basado en el método de las rigideces

por procedimientos matriciales en donde se han considerado 6 grados de
libertad para elaborar el análisis estático, mientras que para el análisis sísmico
se ha considerado el análisis de masas concentradas en los nudos,
considerando 3 grados de libertad de oscilación. El análisis estructural se ha
elaborado mediante el programa de computadora denominado ETABS Versión

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20.3.0 (EXTENDED THREE DIMENSIONAL ANALYSIS OF BUILDING

SYSTEMS) basado en el método de las rigideces.

4.1.2. Combinaciones de Esfuerzos para Estructuras de Concreto Armado

El análisis estructural de la Vivienda Multifamiliar, se ha ejecutado

considerando como una estructura tridimensional, esto para cada
modelo en su análisis. Y las combinaciones de carga que se ha
considerado son como sigue:

U = 1.4 D + 1.7 L
U = 1.25D + 1.25 L + E
U= 1.25D + 1.25 L – E
U= 0.9D + E
U= 0.9D – E

En donde:

D = Condición de Carga Muerta

L = Condición de Carga Viva
E = Condición de Carga de Sismo

Todos los elementos estructurales se han diseñado en base a su

envolvente de esfuerzos, para calcular la resistencia de los elementos
estructurales se han empleado las ecuaciones proporcionales por la
NTE-060-09 de Concreto Armado y en algunos casos se ha empleado
el código de edificación ACI-318-19, del mismo modo para el diseño de
la cimentación. Los elementos que son muros no portantes de
albañilería confinada se han diseñado de acuerdo a la norma E-070, del
Reglamento Nacional de Edificaciones.

4.2. Análisis Sísmico. -

El análisis sísmico dinámico empleado en este trabajo está basado en el

método Espectral, en donde se han considerado a las masas
concentradas en los nudos de la estructura, considerando 3 grados de
libertad de oscilación por nivel. El análisis sísmico se ha elaborado
mediante el programa de computadora ETABS V20.3.0

De donde se obtuvo los siguientes resultados:

4.2.1 Periodos de Vibración de la estructura. -

Tx = 0.22 s.
Ty = 0.41 s.
T = 0.34 s.

4.3 Resultados del Análisis Estructural. -

Para el análisis estructural se ha aplicado diversos modelos

estructurales, a fin de estudiar la respuesta sísmica y el comportamiento
estructural de cada modelo y de acuerdo a los resultados se ha optado
por el modelo más realista y cuyos desplazamientos cumplan con las
normas vigentes, adecuando la estructura existente a la nueva Norma
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Sismorresistente E – 030 2019, aprobado su modificación en febrero

de 2019.

5.- DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO

5.1 Diseño de la cimentación superficial.

Datos Zapata Z–1 (P-4)

Pd = 27 Tn.
PL = 9 Tn.
Ms = 2 Tn–m

t =19.40 Tn/m2

σ=
P
A (
1±
6e
L )
L
e=
6

1.10 ( 27 +9 )
A=
19.4

A = 2.04 m²

L = 2.00 m

B = 1.60 m

A = 3.20 m²

e = 0.05 m

1 =14.33 T/m2

2 =10.58 T/m2
Considerando las cargas de sismo se incrementa la resistencia en 30%
según RNE

t = 1.30(19.40)

t = 25.22 T/m²

Luego:

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1 > t
Luego se colocará una viga de cimentación de 25cm x 50cm con 2 Ø ¾”
+ 1 Ø 5/8” tanto a tracción como a compresión que absorbe un
momento de 11 Tn-m, con la cual satisface la primera condición.

2 < t Ok

Chequeo por Corte:

Vc = 30.72 T

Vu = 6.83 T

ØVc = 26.11 T

Vu < ØVc Ok!

Chequeo por Punzonamiento:

Xo = 0.70 m
Yo = 0.90 m
Ao = 0.63 m²
bo = 3.20 m
Vu = 50.16 Tn
βc = 1.67
Vc = 204.04 T
Vc1 = 204.04 T
ØVc = 173.43 T
Vu < ØVc Ok!

Chequeo por Aplastamiento:

A1 = 0.15 m²
X1 = 1.80 m
X2 = 1.60 m
A2 = 2.88 m²
Puadm = 187.43 T
Puact = 56.70 T
Puact < Puadm Ok!

5.2 Diseño de la cimentación corrida blocks

Datos CC - 3

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Pd = 8.80 T
Pl = 1.50 T
Pt = 1.10(8.80 + 1.50)T
Pt = 11.33 T
1 =19.74 T/m2
Área requerida de la cimentación corrida = carga/esfuerzo del terreno
Área = 11.33/19.74 = 0.57 m2/m.
Área para 1m de longitud = 0.70*1.00 m2 = 0.70 m2
Ancho a considerar 0.70 m2/1.00 m = 0.70 m.

Chequeo corte

La altura considerada para la cimentación corrida es de 0.80 m.

El esfuerzo crítico se da a “d” de la cara.
Como “d” es mayor que el ancho de la cimentación corrida, entonces no
es necesario chequear por corte. Ok!

5.3 Diseño de la losa Aligerada

La losa aligerada de 4 paños:

Mu = 1.11 T– m
As = 1.55 cm² usar 1 Ø ½” + 1 Ø 3/8”

5.4 Diseño de Columnas

Se muestra los Diagramas de Interacción en el anexo

6. ESPECIFICACIONES TECNICAS

Materiales

Acero Estructural fy = 4200 kg/cm2

Concreto Superestructura f’c = 210 kg/cm2
Concreto Subestructura f’c =100 kg/cm2 + 30% P.G. máx. 8”
Columnetas y Tensores f’c = 175 kg/cm2

Recubrimientos Libres:

Columnas r = 4.00 cm
Vigas r = 4.00 cm
Vigas chatas y losas r = 2.50 cm
Columnetas y Tensores r = 2.50 cm

Suelo:
Capacidad Portante t = 2.54 kg/cm2 (Zapatas)
Capacidad Portante t = 2.54 kg/cm2 (Cim. Corr.)
Profundidad de Desplante Df = 1.80 m. (Zapatas)
Profundidad de Desplante Df = 1.00 m. (Cim. Corridos)
Tipo de Suelo GP – GM
Asentamiento Máximo 0.0254 m.

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Cargas:
Especificadas anteriormente.

7. ANEXOS

En las páginas siguientes se muestran los datos de la estructura, a saber:

geometría, elementos estructurales, deformada, diagrama de esfuerzos.

Fig. 01 Esquema Isométrico de la Estructura

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