memoria de calculo - proyecto hotel costa del sol

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MEMORIA DE CÁLCULO

PROYECTO HOTEL COSTA DEL SOL

1. INTRODUCCIÓN

Este documento muestra los criterios de estructuración normas usadas en el diseño, los modelos y análisis sísmicos del Hotel Costa del Sol.

2. NORMAS TÉCNICAS DE EDIFICACIÓN PERUANAS.

Estas normas están indicadas dentro del reglamento nacional de edificaciones, y se mencionan a continuación

Norma Técnica de edificación E020 – CARGAS Norma Técnica de edificación E030 – DISEÑO SISMORESISTENTE Norma Técnica de edificación E060 – CONCRETO ARMADO Norma Técnica de edificación E070 – ALBAÑILERIA

3. CONCEPCION ESTRUCTURAL.

La estructura usada está conformada por pórticos continuos de concreto armado con muros de corte acoplados en los 4 lados de la estructura, que le proporcionan arrostramiento a la estructura así mismo se han dispuesto los elementos de forma simétrica en tanto se podría guardar relación con los ambientes, en los ambientes centrales se tiene que la estructura resistente esta conformada por columnas cuya principal carga de trabajo es por cargas de gravedad, este sistema es considerado dual según la Norma Técnica E030, por lo que los parámetros sísmicos para esta se han tomado de acuerdo a su clasificación, los muros que dividen los ambientes se han considerado como muros de tabiquería, por lo que deberán ser construidos con unidades de albañilería ligeras.

La estructura consta de 4 niveles libres y dos niveles de sótano restringidos sísmicamente por el confinamiento del suelo.

De acuerdo con la configuración estructural se ha optado por usar losas aligeradas en una dirección de altura 20 cm para los paños típicos, y losa aligerada de 25 cm para los paños de mayor luz libre.

La resistencia a la compresión de todos los elementos estructurales será de f’c=280 Kgf/cm2.

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Estructuración

4. CRITERIOS GENERALES DE ANÁLISIS SÍSMICO

4.1. GENERALIDADES:

El diseño sismo resistente de las estructuras es indispensable a fin de:

Evitar pérdida de vidas. Asegurar la continuidad de los servicios básicos. Minimizar los daños a la propiedad.

En concordancia con estos criterios, la Norma Peruana de diseño sismo resistente E-030 indica lo siguiente:

1. La estructura no debería colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.

2. La estructura debería soportar movimientos sísmicos que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límites aceptables

Teniendo presentes estos lineamientos es que se ha propuesto el sistemas estructurales resistentes del Hotel Costa del Sol.

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4.2. FACTORES DE DISEÑO SISMORRESISTENTES:

Estos se han tomado de acuerdo con el estudio de mecánica de suelos realizado al proyecto de Hotel Costa Del Sol, y de acuerdo a la norma E030 para el sistema estructural tomado, tal como se indica a continuación:

Factor de zona (Z): se ha tomado Z=0.4 por estar ubicada Arequipa en la zona sísmica 3

Factor de uso (U): se ha tomado U=1 por ser una edificación de categoría C (edificaciones comunes) es decir uso común

Factor de suelo (S): se ha tomado S=1.2 por ser el suelo del lugar de emplazamiento de la estructura un material granular de capacidad intermedia. Asociado a este tipo de suelo está el Periodo de suelo Tp=0.60 seg

Factor de amplificación sísmica (C): este se define mediante la siguiente expresión

Donde Tp es el periodo de suelo y T es el periodo fundamental de la estructura el cual a su vez se define como:

donde hn es la altura e la edificación y CT es una constante que depende del tipo de sistema estructural utilizado. Para el presente análisis los valores de las frecuencias fundamentales serán obtenidos del análisis modal.

Sistema estructural: Se ha tomado como factor de reducción de la fuerza sísmica R=7 por el sistema estructural de muros de corte de Concreto Armado principalmente.

5. DESPLAZAMIENTO PERMISIBLES

La Norma Técnica de Edificaciones E030 indica que una estructura sismo resistente debe ser diseñada manteniendo sus desplazamientos laterales bajo un limite

Esto con la finalidad de minimizar la flexibilidad de las edificaciones. Una estructura con mucha flexibilidad si bien puede resultar más económica y con capacidad de resistir la acción las fuerzas laterales desarrolladas en un evento sísmico trae problemas serios, como la posibilidad de interactuar con elementos no estructurales si la separación entre ambos no es adecuada (juntas sísmicas mayores), y esto a su vez cambiar el comportamiento estructural.

Para la edificación del presente análisis la deriva máxima de entrepiso se ha tomado igual a “0.007” el cual será nuestro punto de comparación.

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6. ANÁLISIS SISMICO

Modelamiento de muros como carga distribuida

6.1. Análisis Modal

Para este análisis se ha introducido al programa el espectro de aceleración

T - Sa donde el periodo está en “s” la aceleración está en “m/s”

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.500.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

Espectro de respuesta de aceleracion de diseño

T (s)

Sa (m

/s2

Para combinar las acciones de los modos se ha usado la combinación cuadrática completa CQC

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6.1.1.1. Masas participantesSe observa el modo 1 con un periodo de 0376s participa con un 54.28 % de la acción sísmica de la estructura en la dirección “X”, y el modo 2 con un periodo de 0.287s participa con un 52.81% de la acción sísmica en la dirección “Y”, por las dimensiones de los muros se discretizaron para obtener valores más precisos de las fuerzas en los muros, para alcanzar el 90% de la masa participante se tuvieron que usar 383 modos para el análisis.

Mode Period (seg) UX UY Sum UX Sum UY

1 0.373 54.28% 5.37% 54.28% 5.37%2 0.287 5.48% 52.81% 59.76% 58.18%3 0.182 0.01% 0.71% 59.77% 58.88%4 0.134 13.90% 0.03% 73.67% 58.91%5 0.121 0.19% 8.52% 73.86% 67.43%6 0.102 0.07% 9.41% 73.94% 76.84%… … … … … …

243 0.015 0 0.69% 88.93% 90.53%… … … … … …

383 0.012 0.42% 0 90.26% 91.35%

Masas participantes

6.1.1.2. Fuerza cortante en la base

Peso sísmico Total del Edificio = 5471 ton P=PCM+0.25*PCV (no se considera la masa de los sótanos)

Dirección X-X

Del análisis modal se tomara como periodo fundamental para la dirección X-X T=0.376 y teniendo definidos los factores sísmicos se procederá a realizar los cálculos para determinar la fuerza cortante en la base de la edificación.

T=0.376 s Tp=0.6 s

C=3.99 > 2.5 C=2.5 C/R=0.357>0.125 C/R=0.357

P=359 Tonf peso sísmico de la edificación P=PCM+0.25*PCV

V estático =0.171*P=937 Tonf

V dinámico =1028 Tonf

V dinámico = 1.09 * V estático

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V dinámico > 80% V estático no se necesita amplificar por un factor la fuerza sísmica

Cortante en la base en X Cortante en la base en Y

Dirección Y-Y

Del análisis modal se tomara como periodo fundamental para la dirección Y-Y T=0.287 y teniendo definidos los factores sísmicos se procederá a realizar los cálculos para determinar la fuerza cortante en la base de la edificación.

T=0.287 s Tp=0.6 s

C=5.23 > 2.5 C=2.5 C/R=0.357>0.125 C/R=0.357

P=359 Tonf peso sísmico de la edificación P=PCM+0.25*PCV

V estático =0.17*P=937 Tonf

V dinámico =991 Tonf

V dinámico = 1.05 * V estático

V dinámico > 80% V estático no se necesita amplificar por un factor la fuerza sísmica

7. DISEÑO ESTRUCTURAL

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7.1. Generalidades

El diseño de los diferentes elementos estructurales de concreto armado del presente proyecto de se realizará utilizando el Reglamento Nacional de Edificaciones de Diseño en Concreto Armado RNE E-060, documento que especifica el uso del “Método de Rotura” para los cálculos estructurales. Este método considera factores de reducción para las resistencias nominales de los diferentes elementos estructurales la resistencia de diseño (flexión, corte, carga axial, etc.).asi como la amplificación de las cargas aplicadas sobre la estructura, esto en conjunto es diseño LRFD.

(Reducción de las resistencias nominales)

7.2. COMBINACIONES DE CARGA PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL

La Norma RNE E-060 considera las siguientes combinaciones de cargas para el diseño de elementos estructurales de concreto armado:

La resistencia requerida para cargas gravitacionales (Muertas y Vivas) serán como mínimo:Comb1 = 1.40M + 1.70V (amplificación de cargas)

Si en el diseño se tuvieran que considerar cargas de sismo, además de cargas gravitacionales, la resistencia requerida será como mínimo:

Comb2 = 1.25(M + V) ± S (amplificación de cargas)

Comb3 = 0.90M ± S (amplificación de cargas)

Además existen otros casos de combinación de carga, pero no se requiere aplicarlos en esta edificación.

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