informe de diseño de centro educativo

8/20/2019 Informe de Diseño de Centro Educativo

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UNIVERSIDAD NACIONAL

SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

CONCRETO ARMADO I

TEMA: DISEÑO ESTRUCTURAL Y MODELAMIENTO CON ETABS DE UNCENTRO EDUCATIVO 2016

INTEGRANTES:

COLONIA MURATA HIROSHI ALEJANDRO QUISPE ROSALES SELEM PADILLA OLIVEROS OSCAR CABRERA CÁCERES MILLENI ANTONIO RAMIREZ KEVIN FRANCIS

DOCENTE: ING PECHE VILLAFANE GONZALO MARTIN

AÑO 2016



INDICE

I MEMORIA DESCRIPTIVA .....................................................................................................4

1.1 GENERALIDADES: ..........................................................................................................4

1.2 NOMBRE DEL PROYECTO: CENTRO EDUCATIVO ........................................................4

1.3 JUSTIFICACION:.............................................................................................................4

1.4 OBJETIVOS: ...................................................................................................................4

1.5 PROPIETARIO: ...............................................................................................................4

1.6 UBICACIÓN: ..................................................................................................................4

1.7 AREA DEL TERRENO: .....................................................................................................4

1.8 AREA CONSTRUIDA : .....................................................................................................4

1.9 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: ......................................................................................5

1.10 CLIMA: ..........................................................................................................................51.11 TOPOGRAFIA Y RECURSO DEL SUELO ...........................................................................5

II ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ...............................................................................................5

2.1 ALCANCE DE LAS ESPECIFICACIONES ............................................................................5

2.2 CONDICIONES GENERALES ...........................................................................................5

2.3 MATERIALES .................................................................................................................5

2.4 OBRAS DE CONCRETO REFORZADO ..............................................................................6

01.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/ZAPATAS ...............................................................6

02.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/COLUMNAS ...............................................................6

03.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/VIGAS .........................................................................6

04.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/LOSAS ALIGERADAS ..............................................6

05.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/ESCALERAS ..............................................................6

2.5 FORMA DE MEDICION ..................................................................................................6

2.6 DESCRIPCION ................................................................................................................6

2.6.1 Resistencia ............................................................................................................6

III PREDIMENSIONAMIENTO ....................................................................................................7

3.1 COLUMNAS ...................................................................................................................7

3.2 VIGAS ............................................................................................................................8

3.3 ALIGERADO .................................................................................................................12

IV METRADO DE CARGAS........................................................................................................13

4.1 COLUMNAS .................................................................................................................13

4.2 VIGAS ..........................................................................................................................14

4.3 LOSA ...........................................................................................................................14

4.4 Peso sísmico ...............................................................................................................154.4.1 CARGA MUERTA EN LA ESTRUCTURA .................................................................15



4.4.2 CARGA VIVA EN LA ESTRUCTURA .......................................................................15

V CORTANTE BASAL ...............................................................................................................16

VI MODELACIÓN EN ETABS .....................................................................................................18

VII CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS ..................................................................................18

VIII COMBINACIÓN PARA EL DISEÑO ....................................................................................19

IX RESULTADOS MOMENTOS Y CORTANTES ..........................................................................19

X DISEÑO DE VIGAS FLEXIÓN .................................................................................................24



I MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1 GENERALIDADES:

1.2 NOMBRE DEL PROYECTO: CENTRO EDUCATIVO

1.3 JUSTIFICACION:La comunidad ha visto por conveniente la construcción de un centro educativo de 04

pisos.

1.4 OBJETIVOS:Construcción de un centro Educativo.

1.5 PROPIETARIO:

Sr. NILDO PAUCAR PALOMINO

1.6 UBICACIÓN:

Región : LIMA

Provincia : LIMA

Distrito : SAN MARTIN DE PORRES

Dirección : Mz "C" Lt# 6 Urb. Pradera del Naranjal 1º Etapa - S.M.P.

Manzana : C Lote : 6

1.7 AREA DEL TERRENO:

Area del terreno : 159.75 m2

Perímetro del terreno : 53.7 ml

1.8 AREA CONSTRUIDA :

Área Primer Nivel : 159.75 m2

Área Segundo Nivel : 159.75 m2

Área Tercer Nivel : 159.75 m2

Área Cuarto Nivel : 159.75 m2

Área Total Construida : 639 2 m2



1.9 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

El presente proyecto contempla la construcción de un CENTRO EDUCATIVO, destinado

a la prestación de servicios.

1.10 CLIMA:

El clima de la localidad de Lima es típico de la zona costa, con una temperatura variando

desde 20 a 25°C, y en la zona del proyecto es similar.

1.11 TOPOGRAFIA Y RECURSO DEL SUELO

La topografía de la zona presenta pendientes leves y no muy pronunciadas, donde el suelo

varía, por estratos y suelo firme, presencia de rocas y arenas sedimentadas.

II ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

2.1 ALCANCE DE LAS ESPECIFICACIONES

Estas especificaciones tienen un carácter general, en caso de cualquier discrepancia con

lo señalado en los planos del proyecto, será válido lo indicado en los últimos.

Las presentes especificaciones describen el trabajo que deberá realizarse para la

construcción de las obras del proyecto “OFICINAS”.

2.2 CONDICIONES GENERALES

Estas especificaciones tienen carácter general, queda en consecuencia entendido que

más allá de sus términos, el supervisor tiene autonomía en la obra sobre la calidad de

los materiales y sobre el método a seguir para la ejecución de los trabajos y podrá ampliar

las presentes especificaciones precisando los métodos para una correcta ejecución de

cualquier trabajo.

2.3 MATERIALES

Los materiales que se empleen en la construcción de la obra serán nuevos, de primera

calidad y de conformidad con las especificaciones. Los materiales que vinieran

envasados deberán entrar a la obra en sus recipientes originales, intactos y debidamente

sellados. En general, todos los materiales estarán sujetos a la aprobación del Supervisor.



2.4 OBRAS DE CONCRETO REFORZADO

01.01 CONCRETO f ’C=21 MPa P/ZAPATAS

02.01 CONCRETO f ’C=21 MPa P/COLUMNAS

03.01 CONCRETO f ’C=21 MPa P/VIGAS

04.01 CONCRETO f ’C=21 MPa P/LOSAS ALIGERADAS

05.01 CONCRETO f’C=21 MPa P/ESCALERAS

2.5 FORMA DE MEDICION

Para el cómputo del encofrado y desencofrado de estructuras se medirá el área efectiva

en contacto con el concreto, con excepción de las losas aligeradas donde se medirá el

área total de la losa incluyendo la ocupada por los ladrillos. Los encofrados caravista

(arquitectónicos) se computarán por separado de los encofrados corrientes o

estructurales.

2.6 DESCRIPCION

Esta sección incluye los requisitos para proporcionar refuerzo de concreto tal como se

indica y se especifica en este documento.

El refuerzo incluye varillas de acero, alambres y mallas de alambre soldado tal como se

muestra y específica.

2.6.1 Resistencia

El acero está especificado en los planos sobre la base de su carga de fluencia

correspondiente a f´c=420 MPa debiendo satisfacer las siguientes condiciones:- Corrugaciones de acuerdo a la Norma ASTM A-615, 815

- Elongación en 20 cm. Mínimo 8%



III PREDIMENSIONAMIENTO

3.1 COLUMNASZona de influencia mayor.

= . ℎ = × / . ′

Ac: Área de la Sección Transversal de la columna.

P:Carga por piso x Area Tributaria(At) x número depisos

f'c: Resistencia del concreto a compresión.

n número de niveles

AT área tributaria

COLUMNA C-1

Datos para determinar el área de la sección transversal de la columna.

F’c 210 kg/cm2

P 0.8 T/m2

n 4

At 19.585 m2

Se obtiene.

Ac 746.095238 cm2



Dimensiones de la columna C-1, que cumpla con la condición dada.

h 30 cm

b 30 cm

Ac= 900 cm2

COLUMNAS C-1 PARA TODA LA PLANTA Y NIVELES DE LA EDIFICACIÓN

3.2 VIGAS

Tipos de viga según los ejes:

12≤ ℎ ≤

10 Luz de la viga

h peralte

= ℎ2

= ℎ3

ancho

ENTRE EJE “A”-y el EJE “E” VIGA 1 0.3x0.4



Ln 3.7 m0.30833333 h 0.37 m

h 0.4 m

b 0.3 m

# de vigas 11

Mayor peralte



ENTRE EL EJE “1” AL EJE “7” VIGA 2 0.3x0.4

Ln 4.7 m

0.39166667 h 0.47

h 0.4 m

b 0.3 m

# de vigas 12



VIGA 3 0.2x0.4

ENTRE EL EJE A, AL EJE D, Y EL EJE 6-AL EJE 7

Ln 4.3 m

0.35833333 h 0.43

h 0.4 m

b 0.2 m

# de vigas 2

VIGA 4 0.25x0.4

ENTRE EL EJE 2 Y EL EJE 5



Ln 4.7 m

0.39166667 h 0.47

h 0.4 m

b 0.25 m

# de vigas 3

3.3 ALIGERADO

Ln Longitud delpaño mayor

h peralte

Ln 4.3 m

0.172 h 0.20 m

h 0.2 m

Peral para toda la losa



IV METRADO DE CARGAS

4.1 COLUMNAS

COLUMNA C-1

f'c 210 kg/cm2

P 0.8 T/m2

n 4

At 16.09 m2

AC 612.952381 cm2

Ag 900 cm2

h 0.3 m

b 0.3 m

Números de columnas por piso= 16

primer piso

altura 1.5+1.3 = 2.8 m

(0.30*0.30)*(1.5+1.3)*(2.40)*16 = 9.6768CARGA

MUERTA 9.6768 T

Segundopiso

altura 2.6 m

(0.30*0.30)*(1.3+1.3)*(2.40)*16 = 8.985CARGA

MUERTA 8.9856 T

Tercer piso

altura 1.3+1.3 = 2.6 m

(0.30*0.30)*(1.3+1.3)*(2.40)*16 = 8.98CARGAMUERTA 8.9856 T



ultimo piso

altura 1.3 m

(0.30*0.30)*(1.3)*(2.40)*16 = 3.9312

4.4928 T

4.2 VIGAS

METRADO DE VIGAS

D1 : L b h ɣ'c # D

V1 = 4.3 0.3 0.4 2.4 5 6.192

3.7 0.3 0.4 2.4 5 5.328

1.46 0.3 0.4 2.4 1 0.42048

11.94048

V2 = 4.65 0.3 0.4 2.4 6 8.0352

2.4 0.3 0.4 2.4 5 3.456

2 0.3 0.4 2.4 1 0.576

12.0672

V3 = 4.3 0.2 0.4 2.4 1 0.8256

2.76 0.2 0.4 2.4 1 0.52992

1.35552

V4 = 4.65 0.25 0.4 2.4 1 1.116

2.4 0.25 0.4 2.4 1 0.576

2 0.25 0.4 2.4 1 0.48

2.172

TOTAL= 27.5352 Ton

4.3 LOSA

Carga para 0.2 m deperalte

300 kg/m2



PESO PROPIO LOSA 300 kg/m2

TABIQUERIA 90 kg/m2

ACABADOS 100 kg/m2

LOSA h(m) PESO PROPIO area( m2) D(kg) D(T)1 0.2 490 4.67 2288.3 2.2883

2 7.27 3562.3 3.5623

3 17.21 8432.9 8.4329

4 5.68 2783.2 2.7832

5 16.79 8227.1 8.2271

6 2.42 1185.8 1.1858

7 2.9 1421 1.421

8 17.39 8521.1 8.5211

9 10.35 5071.5 5.0715

10 8.81 4316.9 4.3169TOTAL 45.8101

4.4 Peso sísmico

4.4.1 CARGA MUERTA EN LA ESTRUCTURA

CANTIDAD UNIDAD

D1 83.0221 T

D2 82.3309 T

D3 82.3309 T

D4 77.8381 T

4.4.2 CARGA VIVA EN LA ESTRUCTURA

SOBRECARGAS NORMA E020

L1

BAÑO AREA(m2) CORREDOR AREA(m2) AULA AREA OFfICINA AREA TOTAL(kg) TOTAL(T)

250 12.07 400 15.26 250 53.46 250 10.32 25066.5 25.0665

L2 BAÑO AREA(m2) CORREDOR AREA(m2) AULA AREA

SALA DEDOCENTES AREA TOTAL(kg) TOTAL(T)

250 12.07 400 15.26 250 62.24 250 8.82 26886.5 26.8865



L3

BAÑO AREA(m2) CORREDOR AREA(m2) AULA AREA PSICOLOGIA AREA TOTAL(kg) TOTAL(T)

250 12.07 400 15.26 250 62.24 250 8.82 26886.5 26.8865

L3

BAÑO AREA(m2) CORREDOR AREA(m2) L.QUIMICA AREA LAB.FISICA AREA AULA AREA TOTAL(kg) TOTAL(T)

250 12.07 400 15.26 300 29 300 34.01 250 10.32 30604.5 30.6045

P1 95.55535 T

P2 95.77415 T

P3 95.77415 T

P4 93.14035 T

TOTAL 380.244 T

V CORTANTE BASAL

ZONA 3 R.N.E 2014

Z=0.4

CATEGORIA DE EDIFICACIÓN: ESENSIAL ESCUELA

U=1.5

CONDICIONES GEOMECÁNICAS

SUELO INTERMEDIO

TP=0.6

S=1.2

FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

C=4.86

PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA

ALTURA DEL EDIFICIO h= 10.8 m

PORTICO CT = 35

T= 0.30857143 SEG/PISO

USAMOS

C=2.5



SISTEMA APORTICADO

R=8

ENTONCES

V= 0.225 P

V= 85.5549 Tn CORTANTE ESTÁTICA

DISTRIBUCION DE FUERZA SÍSMICA

C/R= 0.3125

T= 0.313

ESTRUCTURA DE 4 NIVELES CON T<0.7 SEG

NIVEL P h P*H % fi

1 95.55535 3 286.66605 10.9654545 9.381483632 95.77415 5.6 536.33524 20.5157174 17.5522015

3 95.77415 8.2 785.34803 30.0408719 25.7014379

4 93.14035 10.8 1005.91578 38.4779562 32.9197769

2614.2651 100 85.5549



VI MODELACIÓN EN ETABS

VII CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS

NIVEL DRIFT h(m)

PRIMER PISO 2.02E-08 3

SEGUNDO PISO 1.92E-08 5.6

TERCER PISO 1.41E-08 8.2

CUARTO PISO 7.24E-09 10.8

2.02E − 08 ∗ 8 ≤ 71000

1.92E − 08 ∗ 8 ≤7

1000

1.41E − 08 ∗ 8 ≤7

1000

7.24E − 09 ∗ 8 ≤7

1000



VIII COMBINACIÓN PARA EL DISEÑO

= 1.5 + 1.8

2 = 1.25 + 1.25 + 5

2 − 1 = 1.25 + 1.25 − 5

2 = 1.25 + 1.25 + 5

2 − 1 = 1.25 + 1.25 − 5

3 = 0.9 + 5 ∗

3 − 1 = 0.9 − 15 ∗

3 = 0.9 + 5 ∗

3 − 1 = 0.9 − 15 ∗

IX RESULTADOS MOMENTOS Y CORTANTES

VIGA 1 30X40 EJE 1 ENTRE EJ A Y EJE D

M+ (ton.m) M-(ton.m) V+ V-

PRIMER PISO 10.43 8.91 12.558 12.558SEGUNDO PISO 9.768 8.8 12.247 12.247

TERCER PISO 9.947 8.54 12.146 12.146

CUARTO PISO 5.907 4.27 6.42 6.42

VIGA 1 30X40 EJE 1 ENTRE EJ D Y EJE E


PRIMER PISO 0 -2.35 0 0.5

SEGUNDO PISO 0 -1.27 0.22 0

TERCER PISO 0 -1.73 0.4 0CUARTO PISO 0 -1.52 0.5 0

VIGA 1 30X40 EJE 2 ENTRE EJ A Y EJE D


PRIMER PISO 23.36 21.64 26.2 26.2

SEGUNDO PISO 21.98 22.47 25.14 25.14

TERCER PISO 22.18 22.22 25.019 25.019

CUARTO PISO 13.79 11.67 13.85 13.85



VIGA 1 30X40 EJE 2 ENTRE EJ D Y EJE E


PRIMER PISO 0 -2.35 0 -2.44

SEGUNDO PISO 0 -1.27 0 -1.63

TERCER PISO 0 -1.73 0 -1.43

CUARTO PISO 0 -1.52 0 -0.65

VIGA 1 30X40 EJE 3 ENTRE EJE A Y EJE D


PRIMER PISO 16.22 15.18 21.8 21.8

SEGUNDO PISO 14.92 16.65 21.98 21.98

TERCER PISO 15.57 16.83 21.94 21.94

CUARTO PISO 10.06 9.25 12.57 12.57

VIGA 1 30X40 EJE 4 ENTRE EJE C Y EJE D


PRIMER PISO 0 19.114 15.96 0

SEGUNDO PISO 0 18.87 15.86 0

TERCER PISO 0 18.35 15.59 0

CUARTO PISO 0 8.4 7.41 0

VIGA 1 30X40 EJE 4 ENTRE EJE D Y EJE E


PRIMER PISO 0 5.89 0 -0.66

SEGUNDO PISO 0 4.08 0 -1.34

TERCER PISO 0 4.32 0 -1.36

CUARTO PISO 0 2.24 0 -1.89



PRIMER PISO 14.41 11.31 5.97 8.94

SEGUNDO PISO 14.67 14.9 14.62 14.37

TERCER PISO 15.73 15.97 14.62 14.37

CUARTO PISO 10.22 9.29 5.97 -8.4





PRIMER PISO 0 2.42 5.97 8.94

SEGUNDO PISO 0 4.06 14.62 14.37

TERCER PISO 0 5.81 14.62 14.37

CUARTO PISO 0 5.15 5.97 -8.4



PRIMER PISO 14.9 5.04 12.9 9.81

SEGUNDO PISO 14.58 4.84 12.7 9.87

TERCER PISO 14.71 4.83 12.55 10.25

CUARTO PISO 8.58 2.66 6.97 5.75



PRIMER PISO 10.09 7.03 11.93 9.59

SEGUNDO PISO 9.61 9.48 10.85 10.61

TERCER PISO 9.84 10.03 10.05 11.02

CUARTO PISO 6.9 5.64 4.81 6.76



PRIMER PISO 0 1.78 0 0

SEGUNDO PISO 0 4.45 1.9 0

TERCER PISO 0 6.82 2.86 0

CUARTO PISO 0 5.28 2.91 0

VIGA 2 30X40 EJE A ENTRE EJE 7 Y EJE 5


PRIMER PISO 18.49 19.56 18.59 27.81

SEGUNDO PISO 19.02 21.03 18.72 27.8

TERCER PISO 19.83 20.61 18.8 28.02

CUARTO PISO 10.75 10.46 10.24 15.23





PRIMER PISO 3.288 3.05 9.33 10.22

SEGUNDO PISO 3.237 3.31 10.39 9.15

TERCER PISO 3.313 3.98 11.01 8.53

CUARTO PISO 2.774 2.61 7.4 4.56



PRIMER PISO 1.855 3.24 5.92 7.55

SEGUNDO PISO 2.274 4.75 4.59 8.88

TERCER PISO 2.46 5.087 4.23 9.24

CUARTO PISO 2.2 3.01 1.66 5.6

VIGA 2 20X40 EJE B ENTRE EJE 7 Y EJE 6


PRIMER PISO 10.47 9.25 20.36 11.24

SEGUNDO PISO 9.86 10.4 20.64 10.96

TERCER PISO 10.19 10.06 20.63 10.97

CUARTO PISO 6.05 5.09 11.57 6.55

VIGA 4 25X40 EJE C ENTRE EJE 5 Y EJE 4


PRIMER PISO 7.2 7.9 11.79 11.24

SEGUNDO PISO 7.57 6.85 11.51 11.47

TERCER PISO 7.54 7.13 11.61 11.37

CUARTO PISO 3.63 3.65 5.76 5.63



PRIMER PISO 0 6.82 4.76 5.81

SEGUNDO PISO 0 7.61 4.38 6.18

TERCER PISO 0 7.98 4.22 6.35

CUARTO PISO 0 4.89 1.78 3.46





PRIMER PISO 4.51 6.82 15.3 10.23

SEGUNDO PISO 4.49 7.61 15.72 9.8

TERCER PISO 4.47 7.98 15.82 9.7

CUARTO PISO 2.58 4.89 9.06 5.13

VIGA 2 30 X40 EJE D ENTRE EJE 7 Y EJE 5


PRIMER PISO 26.03 31.95 45.06 33.68

SEGUNDO PISO 26.98 31.15 47.01 32.47

TERCER PISO 29.14 32.77 50.17 34.59

CUARTO PISO 16.65 15.98 26.62 18.23



PRIMER PISO 23.59 31.95 39.72 33.2

SEGUNDO PISO 14.22 31.15 38.29 34.67

TERCER PISO 15.6 32.77 42.16 37.85

CUARTO PISO 7.64 15.98 20.68 18.97



PRIMER PISO 0 11.23 18.71 13.33

SEGUNDO PISO 0 10.02 17.63 14.42

TERCER PISO 0 11.25 18.09 13.95

CUARTO PISO 0 5.95 8.88 7.98



PRIMER PISO 4.15 8.68 17.89 48.78

SEGUNDO PISO 3.92 7.26 19.02 18.79

TERCER PISO 4.48 7.93 20.96 20.51

CUARTO PISO 2.69 5.28 11.6 8.92





PRIMER PISO 6.2 6.89 19.01 19.93

SEGUNDO PISO 5.92 9.34 17.32 21.63

TERCER PISO 6.67 9.99 19.13 23.67

CUARTO PISO 4.18 5.61 8.73 12.95

VIGA 2 30 X40 EJE E ENTRE EJE 7 Y EJE 5


PRIMER PISO 12.3 21.38 23.56 27.24

SEGUNDO PISO 11.54 20.06 24.48 26.32

TERCER PISO 13.51 22.8 27.68 30.1

CUARTO PISO 7.15 10.59 13.83 14.81



PRIMER PISO 9.97 21.38 25.7 25.65

SEGUNDO PISO 10.25 20.06 25.48 25.87

TERCER PISO 11.74 22.8 29.28 29.13

CUARTO PISO 5.83 10.59 14.38 14.56



PRIMER PISO 11.23 21.38 27.13 25.08

SEGUNDO PISO 11.14 20.06 27.05 25.16

TERCER PISO 12.18 22.8 28.2 27.81

CUARTO PISO 6.59 10.59 15.01 13.81



PRIMER PISO 2.18 8.79 15.49 10.94

SEGUNDO PISO 1.92 6.46 13.71 12.73

TERCER PISO 2.26 7.38 15.67 14.4

CUARTO PISO 1.17 3.41 7.27 7.63

X DISEÑO DE VIGAS FLEXIÓN

informe de diseño de centro educativo

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