90241639 memoria de calculo auditorio

“Ampliación y Mejoramiento de la Infraestructura I.E. Paillardelle” Memoria de Cálculo

Estructura: Auditorio

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Sección

I INFORMACION GENERAL

Objetivo

- Presentar una memoria de cálculo para el Expediente Técnico “Ampliación, Mejoramiento de la Infraestructura de I.E. Paillardelle, Distrito de Coronel Gregorio Albarracín Lanchipa - Tacna - Tacna”.

Información de la Estructura

Ubicación del edificio : Tacna, sobre suelo intermedio. Uso : Auditorio Sistema de techado : Losa aligerada, espesor t = 20 cm. Tijeral de Dos Aguas Altura de piso a techo : Ver plano de Arquitectura. Altura del Edificio : Ver plano de Arquitectura. Área de terreno : 785.90m2 Capacidad Portante del Suelo : 2.565 kg/cm2 – Df = 1.40 m. 3.108 kg/cm2 – Df = 1.60 m.

Normatividad

- RNE E-030, Reglamento Nacional de Edificaciones para el análisis sísmico de las edificaciones.

- RNE E-060, Reglamento Nacional de Edificaciones para el diseño para elementos de concreto armado.

- RNE E-020, Reglamento Nacional de Edificaciones utilizada como referencia para la aplicación de cargas en distintos tipos de estructuras.

- ACI 318-05, Utilizada como referencia del diseño en el programa ETABS ver 9.6.0.



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Características de los Materiales

Concreto

Concreto de Fundaciones. F’c = 210 Kg/cm2 Concreto de Losa y Estructura. F’c = 210 Kg/cm2 Acero de refuerzo longitudinal. Fy = 4,200 Kg/cm2 Acero de refuerzo transversal. Fy = 4,200 Kg/cm2 Peso del concreto asumido. Wc= 2,400 Kg/m3 Módulo de elasticidad E210= 217,370.65 Kg/cm2

Módulo de Poisson µ= 0.20

Albañilería y tabiques

Ladrillos clase II Huecos t = 15 cm Mortero tipo P2 Cemento-arena 1: 4 Pilas: resistencia a compresión f´m = 35 kg/cm2 = 350 ton/m2 Muretes: resistencia a corte puro V´m = 5.0 kg/cm2 = 50 ton/m2

Peso del muro de albañilería. Wt= 1800 Kg/m3 Peso del muro tabique. Wt= 1450 Kg/m3 Módulo de elasticidad Em = 20,000 kg/cm2

Módulo de corte Gm = 8,000 kg/cm2 Módulo de Poisson µ = 0.25

Propiedades del Suelo Presión admisible σadm

2.565 kg/cm2 – Df = 1.40 m. 3.108 kg/cm2 – Df = 1.60 m. Peso propio del suelo γ = 2.041 g/cm3

Angulo de Fricción θ° = 39.26°



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Estructuración

Columnas

Las columnas son ubicadas correspondientemente para su análisis y diseño.

Vigas

Las vigas se encuentran dividas en 2 tipos, las vigas principales y secundarias, las ultimas solo cargaran su peso propio y el del tabique ubicado en su parte superior, adicionalmente como condición de la arquitectura, se utilizara en ambos casos una base de 25 cm.

Losas

Las losas son aligeradas armadas en una sola dirección con una luz máxima de 4.23 metros, usando ladrillos pirámide 15 cm.



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Sección

II PREDIMENSIONAMIENTO

En esta parte se “comprobará” las dimensiones obtenidas del plano de arquitectura, en su defecto se cambiaran algunos valores para ajustarlos de manera de obtener el mayor beneficio posible, respetando en lo posible el criterio del plano de arquitectura.

Losas

Las losas son elementos que hacen factible la existencia de los pisos y los techos de una edificación, tiene la función principal de transmitir las cargas de gravedad hacia las vigas. Para su predimensionamiento se tomará la distancia más larga en la dirección de la V-S, la forma más generalizada es aquel que toma como peralte L/24

Lmax. � 4.27

h �L

24�

3.20

24� 0.13mts.

� � �. ��.

Vigas

El predimensionamiento que se realizara a continuación es solo a medida de comprobación de la sección ya establecida por la arquitectura, para lo cual se utilizara una relación empírica la cual es aquella que toma como peralte L/12 de la luz y como ancho aproximadamente la mitad del peralte

Nomenclatura: - b = Ancho de viga - h = Altura de la viga

- L = Luz de la viga

Vigas Principales

En este caso se va a utilizar la ecuación empírica h=L/12 para poder pre-dimensionar el peralte de la viga principal la cual se encargara de trasmitir la carga de la losa hacia las columnas, para tal caso se utiliza la luz más grande siendo esta la mas critica.

Lmax. � 6.05mts.



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h �L

12�

4.20

12� 0.35mts.

� � �. ��.

b � 0.40 ∗ 0.40 b � 0.20 � 0.25m.

Vigas Secundarias

Para el caso de las vigas secundarias, se va a utilizar la ecuación empírica h=L/14 para poder pre-dimensionar el peralte de la viga secundaria, esta viga tiene un peralte menor que el de la primaria, debido a que solo se comporta como un elemento de enlace que carga con su propio peso y con el de los tabiques sobre ella:

Lmax. � 3.13mts.

h �L

12�

4.60

12� 0.38mts.

Se asume

� � �. ��.

b � 0.50 ∗ 0.30 b � 0.15 � 0.25m.

Se asume el mismo peralte de viga secundaria y primaria para las Aulas y Comedor de manera que este no afecte la arquitectura de los bloques.



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Columnas

Como ya se sabe las columnas son uno de los elementos estructurales más importantes, puesto que su falla pone en grave riesgo de colapso a la estructura en general, es por ello que se tiene q comprobar si la presunción hecha en el plano de arquitectura es válida, para ello se utilizara la siguiente formula.

bxT �C ∗ Pg

n ∗ f′c∗ #pisos

Donde:

P = Peso Total f’c = Resistencia del Concreto n = Coeficiente C = Coeficiente de Amplificación b = Lado X-X T = Lado Y-Y

Valores de “n” y Coeficientes de Amplificación “C” por tipo de columna:

Paracolumnasdecentro � n � 0.30 Paracolumnasdeborde � n � 0.20

Paracolumnasdecentro � C � 1.10 Paracolumnasdeborde � C � 1.30

La carga a utilizar será considerada de 1Tn/m2 en piso típico y 0.7 Tn/m2 en azotea



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III ANALISIS DE CARGAS

Cargas Unitarias

Pesos Volumétricos

- Peso volumétrico del concreto armado : 2.40 ton/m3

- Peso volumétrico de la tabiquería : 1.45 ton/m3

Carga Muerta

- Peso propio de la losa de techo : t = 20 cm = 0.30 ton/m2

- Peso de piso terminado : 0.10 ton/m2

- Peso de los tabiques h= variable : variable

Carga Viva

- Sobrecarga piso típico en oficinas : 0.25 ton/m2

- Sobrecarga piso típico en aulas : 0.25 ton/m2

- Sobrecarga piso típico en corredores : 0.40 ton/m2

- Sobrecarga de azotea : 0.10 ton/m2

Combinación de Cargas

Las siguientes combinaciones de carga vienen expresadas para el diseño en la norma NTP E060 de concreto armado

Carga Viva y Carga Muerta 1.4/0 1 1.7/2

Carga de Sismo Dirección X-X positivo 1.253/0 1 /24 1 /56

Carga de Sismo Dirección X-X negativo 1.253/0 1 /24 7 /56

Carga de Sismo Dirección Y-Y positivo 1.253/0 1 /24 1 /58

Carga de Sismo Dirección Y-Y negativo 1.253/0 1 /24 7 /58

Solo Carga Muerta y Sismo X-X positivo 0.9/0 1 /56

Solo Carga Muerta y Sismo X-X negativo 0.9/0 7 /56

Solo Carga Muerta y Sismo Y-Y positivo 0.9/0 1 /58

Solo Carga Muerta y Sismo Y-Y negativo 0.9/0 7 /58



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Sección

IV ANALISIS SISMICO

Parámetros sísmicos

Los siguientes parámetros se han seleccionado de la norma NTP E-30, para lo cual se ha utilizado como referencia la ubicación, el tipo de suelo, sistema estructural y el uso de la edificación, con lo cual se concluyeron los siguientes datos: Factor de Zona:

La Edificación se ubicó en el departamento de Tacna y según el mapa de zonificación sísmica, está se encuentra en la zona 3.

Z = 0.40

Factor Uso:

Por ser un Centro Educativo, pertenece a la Categoría de Edificaciones importantes (Categoría "A").

U = 1.5

Factor Suelo:

La edificación se encuentra ubicada en Suelo Intermedio (S2).

S = 1.2

Tp = 0.60 seg

Coeficiente de Reducción de Fuerza Sísmica:

La edificación analizada en la dirección "X", "Y" es una estructura irregular Estructura:

Auditorio:

RX = 6.0 Sistema Porticado - Irregular

RY = 6.0 Sistema Porticado - Irregular

Ingreso de Auditorio:

RX = 8.0 Sistema Porticado - Regular

RY = 8.0 Sistema Porticado - Regular



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ESTRUCTURA: AUDITORIO

Espectro de Respuesta – Eje X-X

Espectro de Respuesta – Eje Y-Y



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ESTRUCTURA: INGRESO DE AUDITORIO

Espectro de Respuesta – Eje X-X

Espectro de Respuesta – Eje Y-Y



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Modelamiento

El Modelamiento del edificio se realizo utilizando el programa ETABS ver.9.6.0 al cual se le asignaron los valores anteriormente mencionados.



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Periodos, Frecuencias y Participación de Masa



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ESTRUCTURA: AUDITORIO

MODOS Y PERIODOS DE VIBRACION

Mode Period UX UY UZ EJE

1 0.1851 62.9924 0.0000 0

2 0.1606 0.0000 65.5359 0

3 0.1575 0.9996 0.0000 0

4 0.0448 9.8764 0.0000 0

5 0.0443 0.0000 34.4641 0

6 0.0439 26.1316 0.0000 0

ESTRUCTURA: INGRESO DE AUDITORIO

MODOS Y PERIODOS DE VIBRACION

Mode Period UX UY UZ EJE

1 0.0949 0.0000 36.1828 0

2 0.0827 99.9992 0.0000 0

3 0.0742 0.0000 63.8172 0



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Desplazamientos y Distorsiones

DESPLAZAMIENTOS Y DISTORCIONES

DEL PROGRAMA SISMO EN X

STORY DISP-X DISP-Y DRIFT-X DRIFT-Y

PISO 2 0.322865 0.033136 0.000651 0.000065

PISO 1 0.063921 0.007427 0.000291 0.000034

EJE "X" DESPLAZAMIENTOS

DESP. ABSOLUTO

DESP.

RELATIVO

h Piso PISO

DESPL

PROGRAMA DESPL.PROG*0.75*R EN CM DISTORSION X

4.00 PISO 2 0.25894 1.16525 1.16525 0.003

2.00 PISO 1 0.06392 0.28764 0.28764 0.001

Rx = 6 Irregular Dist. Max. = 0.007

DESPLAZAMIENTOS

DIST. ABSOLUTO

PISO

DISTORCION

PROGRAMA DIST.PROG*0.75*R

PISO 2 0.000651 0.002930

PISO 1 0.000291 0.001310

DEL PROGRAMA SISMO EN Y


PISO 2 0.000001 0.233142 0.000001 0.000464

PISO 1 0.000001 0.049355 0.000001 0.000224

EJE "Y" DESPLAZAMIENTOS

DESP. ABSOLUTO

DESP.

RELATIVO

h Piso PISO

DESPL


4.00 PISO 2 0.18379 0.82704 0.82704 0.002

2.00 PISO 1 0.04936 0.22210 0.22210 0.001

Rx = 6 Irregular Dist. Max. = 0.007

DESPLAZAMIENTOS

DIST. ABSOLUTO

PISO

DISTORCION


PISO 2 0.000464 0.002088

PISO 1 0.000224 0.001008



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DESPLAZAMIENTOS Y DISTORCIONES

DEL PROGRAMA SISMO EN X


PISO 1 0.030413 0.000001 0.000028 0.000001

EJE "X" DESPLAZAMIENTOS

DESP. ABSOLUTO

DESP.

RELATIVO

h Piso PISO

DESPL


2.85 PISO 1 0.03041 0.18248 0.18248 0.0006

Rx = 8 Regular Dist. Max. = 0.007

DESPLAZAMIENTOS

DIST. ABSOLUTO

PISO

DISTORCION


PISO 1 0.000028 0.000168

DEL PROGRAMA SISMO EN Y


PISO 1 0.011841 0.038647 0.000039 0.000127

EJE "Y" DESPLAZAMIENTOS

DESP. ABSOLUTO

DESP.

RELATIVO

h Piso PISO

DESPL


3.05 PISO 1 0.03865 0.23188 0.23188 0.0008

Rx = 8 Regular Dist. Max. = 0.007

DESPLAZAMIENTOS

DIST. ABSOLUTO

PISO

DISTORCION


PISO 1 0.000127 0.000762



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Cortante Dinámico

El resultado de los cortantes dinámicos en X-X e Y-Y se comparará con el cortante estático respectivo.


Cortante Estático

Para el obtener el cortante estático, tenemos que utilizar el peso de la edificación, por lo que utilizaremos el programa ETABS ver9.5.0

A partir de este peso se calculara el Cortante Estático Basal.




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Cortante Dinámico

El resultado de los cortantes dinámicos en X-X e Y-Y se comparará con el cortante estático respectivo.

Estructura: Ingreso al Auditorio

Cortante Estático

Para el obtener el cortante estático, tenemos que utilizar el peso de la edificación, por lo que utilizaremos el programa ETABS ver9.6.0

A partir de este peso se calculara el Cortante Estático Basal.

Estructura: Ingreso al Auditorio

90241639 memoria de calculo auditorio

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