memoria de calculo isanor
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CCSDCDCDDCTRANSCRIPT
ANALISIS Y DISENO DE ESTRUCTURAS CONCRETO ARMADOPROYECTO ISANOR
MEMORIA DE CÁLCULO
ESTRUCTURAS
Jefe de Ingeniería: VICTOR J. JUSCAMAITA ARTEAGA
Cliente
Revisión Hecho Por Descripción Fecha RevisadoA J.GUIMARAY Emitido para coordinación interna. 25/01/2015 V.JUSCAMAITAB J.GUIMARAY Emitido para aprobación del cliente. 31/01/2015 V.JUSCAMAITA
COMENTARIOS :
Los datos geotécnicos se tomaron de los planos de estructuras del muro de contención.
MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
MEMORIA DE CALCULO DE ESTRUCTURAS
1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO
La presente memoria de cálculo se refiere al Proyecto Estructural de una “VIVIENDA MULTIFAMILIAR- ISANOR”. Se realizará el siguiente diseño estructural.
2. ANALISIS ESTRUCTURAL
Después de la compatibilización con los planos de estructuras, se procedió a realizar el análisis estructural de la estructura..
2.1. Modelo Estructural
2.1.1. Geometría De acuerdo a las medidas indicadas en el plano el plano de estructuras, se procedió a hacer un modelo tridimensional con tres coordenadas dinámicas.
2.1.2. Materiales Utilizados Para las estructuras de concreto armado se ha empleado concreto de f'c=210 kg/cm2 para los
elementos estructurales y acero corrugado de grado 60 fy= 4200 kg/cm2.
2.1.3. Cargas Verticales. Carga muertas
Concreto 2400 kg/m³ Acero 7850 kg/m³
2.1.4. Modelo Estructural Con la geometría anteriormente descrita y los materiales indicados se procedió a hacer un análisis de la estructura.
2.2. Análisis Sísmico
2.2.1.Parámetros Sísmicos
El análisis sísmico se desarrolló de acuerdo a las indicaciones de la Norma Peruana de
Diseño Sismorresistente E.030.
La Norma E.030 señala que al realizar el análisis sísmico empleando el método de
superposición espectral se debe considerar como criterio de superposición el ponderado
entre la suma de absolutos y la media cuadrática según se indica en la siguiente ecuación:
Alternativamente se puede utilizar como criterio de superposición la Combinación
Cuadrática Completa (CQC). En el presente análisis se utilizó este último criterio.
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Para la determinación del espectro de pseudo aceleraciones sísmicas, usamos la relación
dada por la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente, la cual indica que dicho espectro
se determina por la siguiente relación:
Dónde:
Z : Factor de zona.
U : Factor de Uso o de importancia.
S : Factor del suelo.
C : Coeficiente de amplificación sísmico.
R : Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas.
Para nuestro caso para la estructura:
Z = 0.4 Por ser zona 3 de acuerdo al reglamento.
U = 1.0 Edificaciones Comunes.
S = 1.0 Por ser considerado suelo tipo S1 Tp(s) = 0.40
Rx= 4.50 Sistema muros de concreto armado irregular.
Ry= 4.50 Sistema muros de concreto armado irregular.
C = 2.5 Coeficiente de Amplificación Sísmica.
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
Espectro de Aceleraciones ZUSC / R
Sx Sy
T
Sa
Para el análisis estructural se empleó el programa etabs Versión 9.50 cuyos resultados nos
muestra los desplazamientos, distorsiones, fuerzas concentradas, cortantes, axial y momentos
tanto para la estructura en el contexto global como para cada uno de los pórticos que la
constituyen en las dos direcciones de análisis.
Modelo tridimensional
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Desplazamiento Sismo X
Desplazamiento Sismo Y
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2.2.2. Resultados del Análisis Sísmico
El Análisis Sísmico se hizo, según la Norma E.030, considerando un 5% de excentricidad accidental. Se hicieron varios modelos considerando distintas posiciones del Centro de Masas y considerando el Sismo aplicado en cuatro direcciones (ortogonales dos a dos). Como resultados del análisis sísmico se obtuvieron los desplazamientos laterales en cada nivel y las fuerzas de sección en los elementos.
A continuación se muestran los resultados para las direcciones X-Y.
Períodos de Vibración
Los períodos de vibración fundamentales para la edificación analizada son los siguientes:
Período T (seg) % Participación
Dirección X-X 0.5877 95.78
Dirección Y-Y 0.2543 93.075
Puede apreciarse que los porcentajes de participación de los modos fundamentales en cada dirección son altos, lo cual indica que el edificio tiene buena regularidad torsional.
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Fuerza Cortante en la Base del Edificio
VIVIENDA MULTIFAMILIAR
V dinámico (ton) V estático (ton) 90% V estático
Dirección X-X 351.47 704.06 633.65
Dirección Y-Y 506.48 704.06 633.65
Como se puede apreciar la fuerza cortante basal del análisis dinámico en dirección “X” y si es mayor que el 90% del valor obtenido del análisis estático por lo que NO necesita hacer modificaciones en los esfuerzos, la fuerza cortante basal del análisis dinámico en dirección “Y” y no es mayor que el 90% del valor obtenido del análisis estático por lo que SI necesita hacer modificaciones en los esfuerzos obtenidos del análisis dinámico.
En la dirección XX por 633.65/351.47=1.8
En la dirección YY por 633.65/506.48=1.25
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Control de Distorsiones
3. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS
3.1. Normas Para el diseño de los elementos se han empleado las Normas de Diseño vigentes en el Reglamento Nacional de Edificaciones, que comprenden:
E020 Cargas E030 Sismorresistente E050 Suelos y Cimentaciones E060 Concreto Armado
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Además se han considerado las siguientes Normas: American Concrete Institute ACI 318 – 05 del ACI para el Diseño de Elementos de Concreto Armado.
3.2. Combinaciones de Cargas
Para el diseño de los elementos de concreto armado se han utilizado las siguientes combinaciones:U = 1.4D1U= 1.4D+1.7LU = 1.25 (D+L)+- SXU= 1.25 (D+L) +-SYU = 0.9D+- SXU= 0.9D+-SYFactor de reducción de flexión f = 0.90.Factor de reducción de compresión f = 0.85.
3.3. Consideraciones El diseño de los elementos de concreto se realizó por el método a la rotura, cumpliéndose con los criterios de ACI-318-05 y con los capítulos pertinentes del Reglamento Nacional de Edificaciones. Para el diseño de las columnas se procedió a realizar el diseño convencional esto es verificando la compresión, diseñando a flexo compresión.
Para el diseño de los techos aligerados se consideró un espesor de 20 cm para todos los niveles de la estructura principal. La cimentación se reforzó para asegurar no solo la estabilidad ante cargas verticales y de sismo, sino también para asegurar la estabilidad en planta frente al momento de volteo que las fuerzas de sismo generan, se empleó un factor de seguridad de F.S. =1.5 para este caso.
Materiales utilizados:
Concreto f´c = 210 Kg/cm² vigas, losas y placas f´c = 280 Kg/cm² Columnasf’c = 210 Kg/cm² Cimentación.
Acero fy = 4200 Kg/cm²
Cargas VerticalesLas cargas verticales se evaluaron conforme a la norma de Cargas, E-020. Para las losas aligeradas, armadas en una dirección, se supuso un peso de 300 kg/m2.Los pesos de vigas, columnas y escaleras se estimaron a partir de sus dimensiones reales, considerando un peso específico de 2,400 kg/m3. Para las particiones se usó un promedio de 150 kg/m2, valor que excede el estimado a partir de los pesos reales con la distribución de la imprenta existente.Para el uso de azoteas una sobrecarga de 200 kg/m2, según consta en la norma E.020. No se hicieron reducciones de carga viva. Cabe anotar que la carga viva tiene poca incidencia en los resultados en el análisis sísmico.
3.3.1. Diseño de Vigas
Requisitos Generales: - fy 4200 kg/cm2; ya que se pueden deformar más sin pérdida de su capacidad estática.- 210 kg/cm2 f´c ; porque retrasa el aplastamiento del concreto.- b 25cm.; b 0.3h- ln 4h
Todos estos requisitos se están cumpliendo y se puso en práctica en la etapa de predimensionamiento.
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Cuantías de RefuerzoPara todas las secciones de momento positivo y negativo se tiene:
ρmín=14fy
=144200
=0 .0033........()
ρmín=0 . 80 √ f ´ cfy
=0 . 80 x √2104200
=0 . 0028........()
ρmáx=0 . 75 ρb ........()
ρb=0.85 β1f ´ cfy
60006000+ fy ........()
Reemplazando datos en las ecuaciones y para f’c = 210 kg/cm2, fy = 4200 kg/cm2 y 1=0.85 se tiene:b=0.0213;máx = 0.5x0.0213 = 0.011
Diseño por corteLa resistencia nominal al corte en una sección cualquiera, será la suma de las resistencias aportadas por el concreto y por el refuerzo:
V n=V c+V sY en todas las secciones deberá cumplirse:
V u=φ V nLa sección crítica que se encuentra sometida al mayor cortante de diseño del elemento se encuentra ubicada entre la cara de apoyo y una sección ubicada a “d” de ella, entonces las secciones situadas en este tramo se diseñarán para un cortante último igual al correspondiente a la sección ubicada a “d” del apoyo.
Cortante máximo que toma el concreto VcTeóricamente la resistencia del concreto al corte es igual a la carga que produce la primera fisura inclinada en el extremo del elemento.El corte máximo que toma el concreto en elementos a flexión esta dado por:
Vc=0 .53 √ f ' c b d
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Requerimientos mínimos de refuerzo transversalLa falla por corte es frágil y debe ser evitada siempre. Por ello el código recomienda colocar una cantidad mínima de refuerzo transversal para brindar mayor seguridad al diseño y para garantizar que el elemento sea capaz de resistir los esfuerzos que se presentan después de producirse el agrietamiento diagonal. El refuerzo mínimo sugerido por el código debe colocarse siempre que:
12φ V c≤V u≤φ V c
y es igual a:Avmín=3 .5
bw s
f y .....()donde: s: Separación del refuerzo transversal Av: Área del acero transversal provisto para resistir corte.
Espaciamiento máximo del refuerzo transversalTanto el código del ACI como la Norma E-060, recomiendan que para estribos perpendiculares al eje del elemento, el espaciamiento máximo sea:
s≤60 cm .s≤d
2
Estos espaciamientos máximos precisados en las expresiones anteriores son válidos siempre que:
V s≤ 1 .06 √ f ' c b d .......()
En caso que se exceda éstos límites, los espaciamientos máximos deben de reducirse a la mitad, es decir:
s≤30 cm .s≤d
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Aporte máximo del refuerzo transversal a la resistencia al corte El refuerzo longitudinal tiene una cuantía máxima que no debe superarse para garantizar el comportamiento dúctil del elemento. Del mismo modo, el refuerzo transversal tiene una limitación similar que busca evitar la falla del concreto comprimido, ubicado en el extremo superior de las fisuras diagonales, antes de la fluencia del acero transversal. La Norma E-060 y el código del ACI recomiendan que:
V s≤2 . 1 √ f ' c b d ........ ()
En caso que se requiera un aporte mayor del refuerzo transversal es necesario incrementar las dimensiones de la sección del elemento o aumentar la resistencia del concreto.
Diseño de Vigas Dúctiles en regiones de alto riesgo sísmicoEl código del ACI incluye recomendaciones para elementos sometidos a flexión que resisten cargas inducidas por sismos severos, que se menciona a continuación:
El refuerzo longitudinal en cualquier sección del elemento, tanto positivo como negativo tendrá como cuantías mínimas y cuantía máxima los especificados más adelante.Los empalmes traslapados del refuerzo longitudinal se podrán emplear siempre que se distribuya refuerzo transversal a todo lo largo de éste para darle confinamiento en caso que el recubrimiento de concreto se desprenda. El refuerzo transversal brinda apoyo al refuerzo longitudinal y confina el núcleo de concreto cuando el recubrimiento se desprende. Por ello, debe estar constituido por estribos cerrados. La inversión de esfuerzos por efecto de las cargas sísmicas, hace necesario el uso de estribos perpendiculares al refuerzo longitudinal pues éstos son igualmente efectivos ante solicitaciones inversas.En los planos presentados se muestran los requisitos para el refuerzo longitudinal, así como la distribución del refuerzo transversal mínimo de elementos sometidos a flexión. La concentración de refuerzo en los extremos busca confinar el núcleo de concreto en caso que el recubrimiento se desprenda por lo que se denomina refuerzo de confinamiento. El desprendimiento del recubrimiento se suele presentar después de la formación de rótulas plásticas.
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Zona de confinamientoEstá comprendida entre la cara de apoyo de la viga hasta una distancia 2h en cada extremo de la viga tal como se muestra en el esquema de distribución del confinamiento.En el cuadro de resultados se observa que el aporte del refuerzo transversal a la resistencia al corte en la zona de confinamiento es ínfimo; esto es:
V s≤ 1 .06 √210 xbx .d ....()
3.3.2. Diseño de Columnas Consideraciones de dimensionamiento
Estas son consideraciones que se tomaron en cuenta en la etapa de predimensionamiento, que volveremos a mencionarlo a continuación:
- D ho/4
-n= Psf ´ c b D
≤13 n 0.25
- D30 cm.
-
Dmín
Dmáx
≥0 . 4
Consideraciones de diseño
CuantíasLa cuantía de refuerzo longitudinal en elementos sometidos a flexión y carga axial no debe ser inferior a 0.01 ni superior a 0.06. Sin embargo, esta cuantía máxima se reduce aun más en la práctica profesional, esto es para evitar el congestionamiento del refuerzo de tal forma de permitir facilidad constructiva y a su vez limitar los esfuerzos de corte en la pieza cuando alcance su resistencia última a la flexión. En consecuencia estamos hablando de cuantías máximas del orden de 2 – 3%.
Traslapes Los traslapes sólo son permitidos dentro de la mitad central de la columna y éstos son proporcionados como empalmes a tracción. Esto se debe a la probabilidad que existe que el recubrimiento de concreto se desprenda en los extremos del elemento haciendo que estos empalmes se tornen inseguros. El Reglamento ACI-99 considera para zonas muy sísmicas que en cada nudo, la suma de las capacidades últimas en flexión de las columnas sean por lo menos igual a 1.2 veces la suma de las capacidades últimas de las vigas que concurren a las caras del nudo, y si alguna columna no cumple con ésta condición debe de llevar refuerzo transversal de confinamiento en toda su longitud.
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Refuerzo transversalEl Reglamento Nacional de Edificaciones indica:
1.- Deberá colocarse en ambos extremos del elemento estribos cerrados sobre una longitud “l” medida desde la cara del nudo (zona de confinamiento) que no sea menor que:
- Un sexto de la luz libre del elemento.- La máxima dimensión de la sección transversal del elemento: 45 cm.
Estos estribos tendrán un espaciamiento que no deben exceder del menor de los siguientes valores:
- Un cuarto de la dimensión más pequeña de la sección transversal del elemento: 10 cm.- El primer estribo deberá ubicarse a no más de 5 cm. de la cara del nudo.
2.- El espaciamiento del refuerzo transversal fuera de la zona de confinamiento, no deberá de exceder de 6 veces el diámetro de la barra longitudinal de menor diámetro, 15 cm. o la mitad de la dimensión más pequeña de la sección transversal del elemento.
Recomendaciones del ACI para refuerzo transversal en columnas confinadasEl ACI da las siguientes recomendaciones para garantizar la existencia de ductilidad en las columnas:
- Refuerzo por confinamiento
Ash=0 . 30 ( AgAch−1) s hc f ´ cfyAsh=0 .09 s hc
f ´ cfy
Las expresiones anteriores permiten determinar el espaciamiento “s” de estribos en la zona de
confinamiento donde:
Ash : en la dirección de análisis.
hc : Ancho del núcleo de concreto confinado por el acero medido centro a centro de los estribos
exteriores.
Ach : Área del núcleo de concreto confinado por el acero.
Ag : Área total de la sección transversal de la columna.
s : Espaciamiento del refuerzo transversal.
Refuerzo longitudinal
Para el diseño de las columnas se consideró el aumento de las secciones debido al aumento del
cortante basal, esto por la condición de que los pórticos deberán de resistir por lo menos el 25% del
cortante total en la base.
La capacidad resistente en el resto de las columnas es conforme. Las nuevas plantas típicas de
elementos estructurales son las mostradas en los planos correspondientes, se presenta en resumen las
secciones típicas y el correspondiente refuerzo para cada una de ellas.
Fuerza Cortante que toma el concreto
En elementos sometidos a compresión axial, corte y flexión, el agrietamiento disminuye y por lo tanto
existe una mayor área para resistir el corte. La expresión para determinar el corte que toma el concreto
en este tipo de elementos es:
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Vc=φ x 0 .53 √ f ' c b d (1+0 . 0071NuAg )
Donde Nu es la fuerza axial mayorada que actúa sobre el elemento y es positiva cuando es de
compresión, Ast es el área de acero y Ag es el área bruta de la sección de concreto.
Considerando Nu la carga axial máxima en compresión que puede tomar el elemento, entonces
tenemos:
Pn máx = 0.80(0.85 f´c (Ag-Ast) + Ast fy)
Pn máx = 0.80(0.85 f´c (Ag) + Ast fy)
Diseño por cortante en los extremos de la columna (2d)Se analiza en la dirección más desfavorable. En esta zona no se toma en cuenta la contribución del concreto, por lo tanto el requerimiento de estribos está dado por la expresión:
s=Av fy d
V n=2 x 0. 71 x4 .2 x 40
6 .52=36 cm .
Se aprecia que 36cm>10cm. lo que demuestra que no hay exigencia de diseño por corte.
Diseño por cortante en la parte centralEn esta zona se toma en cuenta la contribución del concreto; se hace uso de la expresión:
s=Av fy d
V n−V c.
3.4. Resistencia del Terreno
Para el diseño de la cimentación se ha utilizado la resistencia del terreno de 2.00 kg/cm2. Con los valores anteriormente descritos de procedió al diseño completo de los elementos estructurales que aparecen detallados en los planos.
3.5. ANALISIS Y DISEÑO DE LA CIMENTACION 3.5.1. Diseño de la cimentación El sistema de cimentación propuesta es de zapatas, cimientos corridos, cimiento reforzado en todo el
contorno de la cimentación. Se consideró un comportamiento lineal y elástico tanto para la cimentación
como para el material de fundación.
El procedimiento de análisis consistió en modelar el suelo como resortes elásticos bajo la losa y analizar el
conjunto estructura–cimentación-suelo con un método matricial resuelto en un programa de cómputo para
este caso se empleó el programa SAFE que resuelve la distribución de las presiones considerando los
resortes elásticos en función del módulo de balastro del terreno, además se analizó algunas zapatas con
hojas de cálculo en el Excel cuyas formulas son acorde a las ya mencionadas.
Se realizó una revisión global de la cimentación, determinando las cargas transmitidas por la estructura y
sus puntos de aplicación.
La presión promedio en el suelo (como presión neta igual a la transmitida por la construcción) se comparó a
la capacidad portante del suelo para que este no exceda este promedio. El procedimiento de análisis
comprendió lo siguiente:
a) Se supuso una distribución de presiones congruente con el tipo de suelo de cimentación, se asumió
condición uniforme del terreno.13
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b) Con la presión neta supuesta se determina los hundimientos del suelo y se revisa que no excedan los
admisibles.
c) Se modela la cimentación con una retícula de vigas que unen las columnas y sometida a una carga igual a
la fuerza que actúa en el área tributaria de cada viga (distribuida en su longitud).
d) Se realiza un análisis de retícula que queda en equilibrio global bajo cargas externas. Se despreció la
rigidez a flexión de las columnas.
e) Este procedimiento considera el carácter bidimensional de la cimentación.
f) Para el diseño de la viga de cimentación se empleó el método convencional, esto es asumiendo secciones
rígidas.
Modelo tridimensional de la cimentación
DISEÑO DE VIGAS VS102 (25X50)
f´c 210kg
cm 2
fy 4200kg
cm2
b 25cm h 50cm
1 if f´c 280kg
cm2 0.85 0.85 0.05
f´c 280kg
cm2
70kg
cm2
0.85
b 0.85 f´c
1 6000kg
cm2
fy fy 6000kg
cm2
0.021
0.5 b 0.011 d h 6cm 0.44 m
w fy
f´c 0.213
Mn 0.9 f´c b d2 w 1 0.59 w( ) 17.002 ton m
Mu 15.32 ton m
if Mu Mn "ok" "no cumple"( ) "ok"
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AsMu
0.9 fy da
2
a Asfy
0.85 f´c b
As 2cm2
As root AsMu
0.9 fy d
Asfy
0.85 f´c b
2
As
10.358 cm2
Asmin if
14kg
cm2
fy0.7
f´ckg
cm2
fy
14kg
cm2b d
fy 0.7
f´ckg
cm2 b d
fy
3.667 cm2
Asfinal if As Asmin As Asmin( ) 10.358 cm2
3in
4
A
24
2.85 cm2
N°Asfinal
A3.634
se colocaran 4 ϕ 3/4
f´c 210kg
cm 2
fy 4200kg
cm2
b 25cm h 50cm
1 if f´c 280kg
cm2 0.85 0.85 0.05
f´c 280kg
cm2
70kg
cm2
0.85
b 0.85 f´c
1 6000kg
cm2
fy fy 6000kg
cm2
0.021
0.5 b 0.011 d h 6cm 0.44 m
w fy
f´c 0.213
Mn 0.9 f´c b d2 w 1 0.59 w( ) 17.002 ton m
Mu 13.58 ton m
15
MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
if Mu Mn "ok" "no cumple"( ) "ok"
AsMu
0.9 fy da
2
a Asfy
0.85 f´c b
As 2cm2
As root AsMu
0.9 fy d
Asfy
0.85 f´c b
2
As
9.038 cm2
Asmin if
14kg
cm2
fy0.7
f´ckg
cm2
fy
14kg
cm2b d
fy 0.7
f´ckg
cm2 b d
fy
3.667 cm2
Asfinal if As Asmin As Asmin( ) 9.038 cm2
3in
4
A
24
2.85 cm2
N°Asfinal
A3.171
se colocaran 4 ϕ 3/4´´
f´c 210kg
cm 2
fy 4200kg
cm2
b 25cm h 50cm
1 if f´c 280kg
cm2 0.85 0.85 0.05
f´c 280kg
cm2
70kg
cm2
0.85
b 0.85 f´c
1 6000kg
cm2
fy fy 6000kg
cm2
0.021
0.5 b 0.011 d h 6cm 0.44 m
w fy
f´c 0.213
16
MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
Mn 0.9 f´c b d2 w 1 0.59 w( ) 17.002 ton m
Mu 14.4 ton m
if Mu Mn "ok" "no cumple"( ) "ok"
AsMu
0.9 fy da
2
a Asfy
0.85 f´c b
As 2cm2
As root AsMu
0.9 fy d
Asfy
0.85 f´c b
2
As
9.654 cm2
Asmin if
14kg
cm2
fy0.7
f´ckg
cm2
fy
14kg
cm2b d
fy 0.7
f´ckg
cm2 b d
fy
3.667 cm2
Asfinal if As Asmin As Asmin( ) 9.654 cm2
3in
4
A
24
2.85 cm2
N°Asfinal
A3.387
se colocaran 4 ϕ3/4´´
f´c 210kg
cm 2
fy 4200kg
cm2
b 25cm h 50cm
1 if f´c 280kg
cm2 0.85 0.85 0.05
f´c 280kg
cm2
70kg
cm2
0.85
b 0.85 f´c
1 6000kg
cm2
fy fy 6000kg
cm2
0.021
0.5 b 0.011 d h 6cm 0.44 m
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MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
w fy
f´c 0.213
Mn 0.9 f´c b d2 w 1 0.59 w( ) 17.002 ton m
Mu 11.44 ton m
if Mu Mn "ok" "no cumple"( ) "ok"
AsMu
0.9 fy da
2
a Asfy
0.85 f´c b
As 2cm2
As root AsMu
0.9 fy d
Asfy
0.85 f´c b
2
As
7.476 cm2
Asmin if
14kg
cm2
fy0.7
f´ckg
cm2
fy
14kg
cm2b d
fy 0.7
f´ckg
cm2 b d
fy
3.667 cm2
Asfinal if As Asmin As Asmin( ) 7.476 cm2
3in
4
A
24
2.85 cm2
N°Asfinal
A2.623
se colocaran 4ϕ3/4´´
f´c 210kg
cm 2
fy 4200kg
cm2
b 25cm h 50cm
1 if f´c 280kg
cm2 0.85 0.85 0.05
f´c 280kg
cm2
70kg
cm2
0.85
b 0.85 f´c
1 6000kg
cm2
fy fy 6000kg
cm2
0.021
0.5 b 0.011 d h 6cm 0.44 m
18
MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
w fy
f´c 0.213
Mn 0.9 f´c b d2 w 1 0.59 w( ) 17.002 ton m
Mu 16.31 ton m
if Mu Mn "ok" "no cumple"( ) "ok"
AsMu
0.9 fy da
2
a Asfy
0.85 f´c b
As 2cm2
As root AsMu
0.9 fy d
Asfy
0.85 f´c b
2
As
11.132 cm2
Asmin if
14kg
cm2
fy0.7
f´ckg
cm2
fy
14kg
cm2b d
fy 0.7
f´ckg
cm2 b d
fy
3.667 cm2
Asfinal if As Asmin As Asmin( ) 11.132 cm2
3in
4
A
24
2.85 cm2
N°Asfinal
A3.906
se colocaran 5 ϕ 3/4
AREA DEL ACERO NEGATIVO EN EL PRIMER TRAMO
As1 11.4cm2 a1 As1
fy
0.85 f´c b 10.729 cm
As2 8.55cm2 a2 As2
fy
0.85 f´c b 8.047 cm
As3 11.4cm2 a3 As3
fy
0.85 f´c b 10.729 cm
AREA DEL ACERO POSITIVO EN EL TRAMO
As4 8.55cm2 a4 As4
fy
0.85 f´c b 8.047 cm
As5 11.4cm2 a5 As5
fy
0.85 f´c b 10.729 cm
As6 8.55cm2 a6 As6
fy
0.85 f´c b 8.047 cm
REQUISITOS PARA LAS VIGAS DE LOS EDIFICIOS CON SISTEMAS RESISTENTES A FUERZAS LATERALES DE PORTICOS Y DUALES TIPO I
La resistencia a momento positivo en la cara del nudo no debe ser menor que un tercio de la resistencia a momento negativo provista en dicha cara.
As4 8.55 cm2 As1 11.4 cm2
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MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
if As41 As1
3 "ok" "no cumple"
"ok"
As6 8.55 cm2 As3 11.4 cm2
if As6As3
3 "ok" "no cumple"
"ok"
La resistencia a momento negativo y positivo en cualquier sección a lo largo de la longitud del elemento deben ser mayores de un cuarto de la máxima resistencia a momento proporcionada en la cara de cualquiera de los nudos.
Asmax max As1 As3 As4 As6( ) 11.4 cm2
Asmin min As1 As2 As3 As4 As5 As6( ) 8.55 cm2
if AsminAsmax
4 "ok" "no cumple"
"ok"
REFUERZO TRANSVERSAL DE CONFINAMIENTO1.- d/4, pero no es necesario que el espaciamiento sea menor de 150 mm:
d 0.44 m So
d
40.11 m
S1 if So 150mm So 150mm( ) 0.15 m
2.- Diez veces el diámetro de la barra longitudinal confinada de menor diámetro
L3in
4
S2 10 L 0.19 m3.- 24 veces el diámetro de la barra del estribo cerrado de confinamiento,
s3in
8
S3 24 s 0.229 m S4 30cm
entonces el espaciamiento en la zona de confinamiento:
S min So S1 S2 S3 S4( ) 0.11 m
Los estribos fuera de la zona de confinamiento deben estar espaciados a no más de 0,5d a lo largo de la longitud del elemento
0.5 d 0.22 m
L 7.16m Wd 0.38
ton
m
WL 0.25
ton
m
Vu 11.72ton
Wu 1.25 Wd 1.25 WL 0.788ton
m
primer caso
As1 11.4 cm2 As6 8.55 cm2a1 10.729 cm a6 8.047 cm
M1 As1 fy da1
2
18.499 m ton
M6 As6 fy da6
2
14.356 m ton
R1 WuL
2 2.819 ton
R6 Wu
L
2 2.819 ton
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MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: “ANALISIS Y DISENO DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR-ISANOR 20/05/2015
V1
M1 M6 WuL 2
2
R1 L
L4.589 ton
V6
M1 M6 WuL2
2
R1 L
L4.589 ton
Vt1 V1 R1 7.408 ton Vt6 V6 R6 7.408 ton
segundo caso
As4 8.55 cm2 As3 11.4 cm2a4 8.047 cm a3 10.729 cm
M4 As4 fy da4
2
14.356 m ton
M3 As3 fy da3
2
18.499 m ton
R4 WuL
2 2.819 ton
R3 Wu
L
2 2.819 ton
V4
M4 M3 WuL 2
2
R4 L
L4.589 ton
V3
M4 M3 WuL2
2
R4 L
L4.589 ton
Vt4 V4 R4 7.408 ton Vt3 V3 R3 7.408 tonVmax max Vt1 Vt6 Vt4 Vt3 Vu( ) 11.72 ton Vud Vmax d Wu 11.373 ton
Vc 0.53 f´ckg
cm2 b d 8.448 ton
Vs
Vud
0.85Vc 4.932 ton
s 0.375 in As
s 24
0.713 cm2
St 2 As fyd
Vs 0.534 m
Sf min St S( ) 0.11 m Sf 10cmen la zona de confinamiento sera: 3/8", [email protected], [email protected]ϕla fuerza cortante a
2 h 1 msera :
V Vmax 2 h Wu 10.932 ton Vs
V
0.85Vc 4.413 ton
S 2 As fy
d
Vs 0.597 m
3/8", [email protected], [email protected], resto @0.20ϕ
DISENO DE LOSAS ALIGERADA
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