DEDICATORIA

A Dios:Por iluminar y guiar nuestros caminos.

A Nuestros Padres:Por darnos la vida y su apoyo incondicionalA Nuestros Docentes:Por darnos su sabidura y guiarnosEn el camino de ser profesionales.

A Nuestros Amigos:Por brindarnos su amistad y tiempoEn los momentos cuando ms los necesitamos.

Resumen El presente trabajo consiste en el anlisis y diseo estructural de un edificio de dos (2) pisos con cobertura en el techo en concreto armado destinados a un Centro comunal, ubicado en la ciudad de Pasco en el distrito de huariaca, sobre un terreno de 190 m2 de rea construida, con dos ambientes en el primer piso y siete ambientes en el segundo piso con reas variables cada uno y con un rea comn de 143.55 m2 en el primer piso destinados para la ubicacin auditorio y pasadizos y 10.3 m2 destinado a escaleras de acceso en cada piso y una rea para corredor de 44.2 m2 en el segundo piso..El terreno de Cimentacin est constituido de la grava bien graduada en el distrito de huariaca con un esfuerzo admisible (Capacidad Portante) del terreno de 4 Kg./cm2 a 1.30 m. de profundidad.El trabajo consta de la estructuracin, predimensionamiento (losa, vigas, columnas), metrado de cargas y clculos de momentos, utilizando para el metrado de cargas lo establecido en la Norma Peruana E-020 de Cargas, para el calculo de momentos se uso el programa ETABS 2013 y para el diseo se han utilizado los requerimientos de la Norma Peruana E-060 de Concreto Armado.

Objetivos

OBJETIVO GENERAL:Realizar un anlisis Estructural del prtico del eje C-C Del local comunal del barrio de 3 de octubre segn los lineamientos indicados en la norma NTE E-020, E-030, E-060, E-070 y comparar los resultados.

OBJETIVO S ESPECIFICOS: Determinar el predimensionamientos de las estructuras. Determinar los metrados de carga del prtico del eje C-C Determinar los momentos mximos para el clculo de aceros en la estructura. Plantear posibles soluciones en caso de modificar la estructura por incumplimiento del RNE como secciones de las columnas, vigas y la rigideces de las estructuras.

1. GENERALIDADES:

1. UBICACION:

DEPARTAMNETO : PASCOPROVINVIA : PASCODISTRITO : HUARIACA VER ANEXO (PLANO DE UBICACIN).1. PLANTEAMIENTO ARQUITECTONICO DEL PROYECTO:

El edificio destinado para infraestructura del local comunal del barrio de tres de octubre tiene las siguientes caractersticas:AREA CONTRUIDA 190 m2NUMERO DE PISOS 2 pisos TECHO Cobertura CORREDOR 44.2 m2ESCALERAS 10.16m2AMBIENTES 1 ER PISO Sala de uso comunal 99.6 m2 Centro de control 12.29 m2 Almacn 14.89 m2 Hall 14.36 m2 SS.HH. 13.5 m2 AMBIENTES 2 DO PISO Talleres de 23.6 m2 Presidencia 37.58 m2 Oficinas 40.69 m2 Sala de reunin 15.77 m2 SS.HH. 15.23 m2EJES EN X-X Eje 1 1 Eje 22 Eje 3 3 Eje 4 4EJES EN Y-Y Eje A A Eje B B Eje C C Eje D D Eje E E Eje F F PARA NUESTRO TRABAJO HAREMOS EL ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PORTICO DEL EJE C-

1. CARGAS DE DISEO:

Carga de servicio: Carga prevista en el anlisis durante la vida de la estructura (no tiene factores de amplificacin). Carga Factorizada o Carga Amplificada o Carga ltima: Carga multiplicada por factores de carga apropiados, utilizada en el diseo por resistencia a carga ltima (rotura). Carga Muerta o Carga Permanente o Peso Muerto: Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificacin, incluyendo su peso propio, que se supone sean permanentes. Carga Viva: Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos mviles soportados por la edificacin.

Carga Muerta (CM): Estas son cargas permanentes que la estructura soporta. Considera el peso real de los materiales que conforman la edificacin, dispositivos de servicio y equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificacin, incluyendo su peso propio. Los pesos unitarios de los materiales se obtuvieron del R.N.E. E - 020:

MATERIAL O ELEMNETOPESO UNITARIO

Peso volumtrico de Concreto armado.2.40 ton/m3

Peso volumtrico de Albailera hueca.1.35 ton/m3

Acabados.0.15 ton/m2

Losa aligerada (h=0.20 m).0.30 ton/m2

Carga Viva (CV): Es el peso eventual de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la edificacin Tambin llamada sobrecarga, se calcula como una carga uniformemente distribuida basndose en un peso unitario por m2 proporcionado el R.N.E. E-020.

En nuestro caso se tiene:

OCUPACIN O USOCARGA

Aulas 0.25 ton/m2

Archivo 0.50 ton/m2

Biblioteca 0.75 ton/m2

Corredores 0.40 ton/m2

SS.HH.0.30 ton/m2

Laboratorios.0.30 ton/m2

1. METODO DE DISEO:

Los elementos de concreto armado se disearon con el Diseo por Resistencia, o tambin llamado Diseo a la Rotura. Lo que se pretende es proporcionar a los elementos una resistencia adecuada segn lo que indique el R.N.E. E-060, utilizando factores de cargas y factores de reduccin de resistencia.Primero se tiene de un metrado las cargas de servicio, las cuales se amplifican mediante los llamados factores de carga:U = 1.4 x CM + 1.7 x CVDnde:U: resistencia requerida o resistencia ltimaCM: carga muertaCV: carga vivaCS: carga de sismo

Estas combinaciones se encuentran especificadas en el R.N.E. E-060 y de esta manera se est analizando la estructura en su etapa ltima.La resistencia de diseo proporcionada por un elemento deber tomarse como la resistencia nominal (resistencia proporcionada considerando el refuerzo realmente colocado) multiplicada por un factor de reduccin de resistencia, segn el tipo de solicitacin a la que est sometido el elemento.Estos factores de reduccin de resistencia se indican en la R.N.E. E-060 Algunos de estos son:

Flexin : 0.9 Cortante : 0.85 Flexo compresin: 0.7

En resumen:

1. MATERIALES A EMPLEARSE:

Los materiales utilizados en la construccin de los elementos estructurales son:

Concreto Armado: es el concreto que tiene acero de refuerzo distribuido en el elemento para que pueda resistir los esfuerzos a los que se encuentre sometido. Las propiedades varan de acuerdo al tipo de concreto y acero, para este edificio se utiliz: Resistencia a la compresin: f'c = 210kg/cm2 Mdulo de Poisson: = 0.2 Mdulo de Elasticidad: Ec =15,000 f'c kg/cm2 =217,371kg/cm2=217,3707 t/m2.

Acero de Refuerzo: debido a que el concreto tiene poca resistencia a la traccin se coloca acero en el concreto para que soporte estas tracciones, adems contribuye a resistir la compresin y corte. El acero que se usa son barras de acero corrugado de Grado 60. Las principales propiedades de estas barras son las siguientes:

Lmite de Fluencia: fy = 4,200 kg/cm2 Mdulo de Elasticidad: Es = 2'000,000 kg/cm2 Deformacin al inicio de la fluencia = 0.0021

1. NORMAS A EMPLEARSE:

En todo el proceso de anlisis y diseo estructural se utilizarn las normas comprendidas en el Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.):

Metrado de cargas Norma E.020 de Cargas Anlisis Ssmico Norma E.030 de Diseo Sismo resistente Diseo de elementos de concreto Norma E.060 de Concreto Armado Diseo de cimentaciones Norma E.050 de Suelos y Cimentaciones Albailera E.070 Norma de Albailera.

1. CRITERIOS PARA ESTRUCTURAR:

A. Simplicidad y Simetra:Se busca simplicidad en la estructuracin porque se puede predecir mejor el comportamiento ssmico de la estructura y de esta manera se puede idealizar ms acertadamente los elementos estructurales.La simetra favorece a la simplicidad del diseo estructural y al proceso constructivo, pero sobre todo la simetra de la estructura en dos direcciones evita que se presente un giro en la planta estructural (efecto de torsin), los cuales son difciles de evaluar y son muy destructivos.

B. Resistencia y Ductilidad: Se debe proveer a los elementos estructurales y a la estructura como un todo, de la resistencia adecuada de manera que pueda soportar los esfuerzos producidos por las cargas ssmicas y las cargas permanentes.Debido a que las solicitaciones ssmicas son eventuales, se da a la estructura una resistencia inferior a la mxima necesaria, complementando lo que falta con una adecuada ductilidad. En el caso de estructuras aporticadas lo recomendable es disear de tal forma de inducir que se produzcan rtulas plsticas en las vigas, lo que contribuye a disipar ms tempranamente la energa ssmica.

C. Hiperestaticidad y Monolitsmo:Las estructuras deben tener una disposicin hiperesttica, con lo cual lograrn una mayor capacidad resistente. Tambin la estructura debe ser monoltica para poder cumplir con la hiptesis de trabajar como si fuese un solo elemento.

D. Uniformidad y Continuidad de la Estructura : Se debe buscar una estructura continua y uniforme tanto en planta como en elevacin, de manera tal de no cambiar su rigidez bruscamente entre los niveles continuos, a la vez que se logra tener un mayor rendimiento en la construccin del proyecto.

E. Rigidez Lateral: Se debe proveer de elementos estructurales que aporten suficiente rigidez lateral en sus dos direcciones principales, ya que as se podr resistir con mayor eficacia las cargas horizontales inducidas por el sismo.En el presente trabajo, se combinaron elementos rgidos (muros) y flexibles (prticos) consiguiendo que los muros limiten la flexibilidad de los prticos, disminuyendo las deformaciones, mientras que los prticos brindaron hiperestaticidad al muro y por tanto una mejor disipacin de energa ssmica.

F. Existencia de Diafragmas rgidos: Esto permite considerar en el anlisis que la estructura se comporta como una unidad, gracias a una losa rgida a travs de la cual se distribuyen las fuerzas horizontales hacia las placas y columnas de acuerdo a su rigidez lateral.

G. Esbeltez: En el cual se debe considerar que en el rea a construir la longitud deber ser menor que tres veces en ancho ( L3A )

H. Elementos No Estructurales: En todas las estructuras existen elementos no estructurales tales como tabiques, parapetos, etc., ocasionando sobre la estructura efectos positivos y negativos siendo los ms importantes:El principal efecto positivo es el que colaboran aun mayor amortiguamiento dinmico, pues al agrietarse contribuyen a la disipacin de energa ssmica aliviando de esta manera a los elementos resistentes.Lo negativo es que al tomar esfuerzos no previstos en el clculo distorsionan la distribucin supuesta de esfuerzos.Otro aspecto desfavorable se da que al tener una cantidad de tabiques estos pudiesen alterar modificar el centro de rigidez de la estructura y con ello ocasionar efectos torsionales muy desfavorables.

I. Sub-Estructura o Cimentacin: La regla bsica respecto a la resistencia ssmica de la sub-estructura es que se debe tener una accin integral de la misma durante el sismo.

J. El Diseo en Concreto Armado:Los criterios ms importantes a tomar en cuenta en el diseo en concreto armado son los siguientes: En el diseo por flexin se debe buscar la falla por traccin evitando la falla por compresin En elementos sometidos a flexin y cortante dar ms capacidad por cortante buscando evitar la falla por cortante. En elementos sometidos a compresiones importantes confinar al concreto con refuerzo de acero transversal. Disear los elementos continuos con cuantas de acero en traccin y en compresin que permitan la redistribucin de momentos y una adecuada ductilidad. Disear las columnas con mayor capacidad de resistir momentos que las vigas, de tal manera que las rotulas plsticas se formen en los extremos de las vigas y no en las columnas. En elementos sometidos a flexo compresin y cortante (columnas y muros) dar ms capacidad por cortante que por flexin. Por tal motivo tratando de cumplir con estos criterios se utiliz elementos estructurales de formas lo ms simples posibles, continuos a todo lo alto de la estructura, ubicados lo ms simtricos posibles y que con ellos la estructura tenga la resistencia ssmica necesaria en sus dos direcciones principales y a la vez tenga la rigidez lateral adecuada en ambas direcciones y as no tener deformaciones importantes.

1. FUNDAMENTO DE ESTRUCTURACIN:

Para darle la adecuada rigidez lateral y resistencia ssmica la estructura se tuvo que dividir en la edificacin para luego analizarlos separadamente, debido a que en el rea a edificar la longitud del terreno (L = 32.00 m), el cual supera lo establecido y recomendado por diversos autores en relacin al ancho del rea a edificar (A = 16.00 m). Establecido por la siguiente expresin:

co10.0019.00

Entonces:19 3 x (10) Si cumple (VER ANEXOS).19.00M10.00

Para finalmente tener el plano arquitectnico establecido VER ANEXO PLANOS DE ARQUITECTURA.