memoria de calculos de la edificacion

MemoriadeClculodeEstructuras

Contenido: 1. Configuracin Estructural. 2. Cargas 3. Especificaciones Tcnicas Generales 4. Estudio de Suelos. 5. Pre dimensionamiento. 6. Espectro Suavizado de la NTE E.030 7. Modelo Estructural en el Programa ETABS. 8. Evaluacin de los Parmetros de la

estructura. 9. Combinaciones de Carga de Diseo. 10. Resultados del Anlisis. 11. Diseo Estructural de Vigas y Columnas. 12. Diseo Estructural de Placas. 13. Diseo Estructural de la Cimentacin. 14. Diseo Estructural de Losas y Aligerados. 15. Diseo Estructural del Tanque Elevado y la

Cisterna. 16. Conclusiones y Recomendaciones.

LaMemoriadeClculoquesepresentaen lassiguientespginas,corresponde a lo indicado en la NTE. El anlisis estructural serealizaconlosprogramasETABSySAFE.

MEMORIA DE CALCULOS

1. CONFIGURACION ESTRUCTURAL

La edificacin es de 06 niveles, Azotea, con tanque elevado y cisterna; y corresponde a un Local educativo Pre universitario.

El sistema estructural es dual, ya que de acuerdo al diseo arquitectnico existe el aporte de algunos muros de albailera, que se repiten en los niveles superiores, prticos y placas.

La planta de la edificacin no es totalmente regular, por lo que se debe tener en cuenta en el modelamiento estructural.

Se colocan elementos de acuerdo a la arquitectura; los elementos estructurales resistentes sern: columnas, vigas, placas, y muros de albailera, y los techos sern tipo aligerado, y losa rgidas en algunos casos.

Los muros de albailera aportarn de modo importante si son debidamente confinados. La edificacin est ubicada en la zona sierra de nuestro pas, correspondiente a una zona

ssmica Zona 3, por lo tanto la edificacin debe ser Sismo resistente.

2. CARGAS Las cargas de diseo empleadas son debido al peso propio, a la carga viva y la carga por

efectos ssmicos. Dichas cargas son como se detalla a continuacin: Carga Muerta:

Peso especifico del concreto armado = 2400 kg/m Peso especifico de Albailera = 1800 kg/m Efectos trmicos variacin de temperatura = 20C/da Peso volumtrico del suelo = 1900 kg/m3

Carga Viva:

Cargas en Escaleras = 400 kg/m2 Cargas en Auditorios = 400 Kg/m2 Cargas en Cafetera = 500 Kg/cm2 Cargas en Bibliotecas = 300 Kg/m2 Cargas en Almacenes = 750 Kg/m2 Cargas en Aulas = 250 Kg/m2 Cargas en SS HH. = 300 Kg/m2 Cargas en Oficinas = 250 Kg/m2 Cargas en corredores = 400 Kg/m2 Carga en la Azotea = 100 Kg/m2

3. ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES

Para el diseo de los elementos estructurales y de confinamiento se han considerado las siguientes especificaciones generales.

Materiales:

Acero Estructural fy = 4200kg/cm2

Concreto fc = 210kg/cm2

Recubrimientos libres mnimos:

Zapatas: r = 7.5 cm

Platea r = 7.5 cm

Vigas r = 3.0 cm

Columnas r = 3.5 cm

Columnetas r = 2 cm

4. ESTUDIO DE SUELOS

El Estudio de Mecnica de Suelos, indica que el suelo tiene las siguientes caractersticas:

Clasificacin : SC (Arena Arcillosa)

Capacidad Portante : t = 1.60 kg/cm2 Angulo de friccin interna : = 14.5 Cohesin : C = 0.2228

Profundidad de cimentacin : 2.20 m

Peso Volumtrico : =1.90 Ton/m3 Asentamiento diferencial mx. : L/500 (No se permiten grietas)

Considerando que de acuerdo al diseo arquitectnico no tiene stano, la cimentacin mas apropiada considerar zapatas aisladas y vigas de cimentacin, o plateas y vigas de cimentacin de borde.

5. PREDIMENSIONAMIENTO INICIAL

5.1) VIGAS PRINCIPALES L/10 @ L/12

L (m) 5.35 L/10 (m) 0.54 L/12 (m) 0.45

SE TOMA: h (m) 0.25 b (m) 0.60

5.2) VIGA CHATA

SE TOMA: h (m) 0.25 b (m) 0.40

5.3) LOSAS ALIGERADAS L/22

L (m) 5.20 L/22 (m) 0.24

SE TOMA: t (m) 0.25

5.4) COLUMNAS

Ac = Pn/0.4f'c

P = 1.20 T/m2 n = 6.00 niveles

f'c = 210.00 Kg/cm2 Atrib = 23.01 m2

Luego: Ac = 1971.86 cm2

Tomando:

b = 25 cm h = 80 cm

Ac = 2000 cm2 OK!

5.5) DENSIDAD DE MUROS:

DIRECCION X DIRECCION Y

Muro L (m) t (m) A (m2) Muro L (m) t

(m) A

(m2) 1 X 15.25 0.25 3.8125 1Y 3.90 0.25 0.975 2 X 8.06 0.25 2.015 2Y 3.30 0.25 0.825 3 X 4.85 0.25 1.2125 Col Y 8.80 1.00 8.800

Ascensor PAsc-X 2.30 1.00 2.300 PAsc-Y 4.60 1.00 4.600 Ec/Em = 4 Col X 8.00 1.00 8.000

suma = 38.46 17.34 suma = 20.60 15.2

Parmetros Sismorresistentes:

Z = 0.4 U = 1.0 S = 1.2 Tp = 0.6 N = 6.0

ZUSN/56 = 0.0514

Ap = 280 m2 (promedio)

Verificacin en X:

Amx = 17.34 m2 Para Edificios

Amx/Ap = 0.0619 OK! > 0.0462

Verificacin en Y:

Amy = 15.2 m2 Para Edificios

Amy/Ap = 0.0543 OK! > 0.0462

5.6 CONFIGURACION ESTRUCTURAL

A continuacin se presenta la configuracin estructural por niveles, de acuerdo al pre dimensionamiento realizado, y a los requerimientos de la Norma Tcnica de Estructuras.

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:50Plan View - STORY1 - Elevation 315 - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS


Geop - MagnetETABS

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:50Plan View - TECHOS - Elevation 2205 - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS

Carga Viva L1 sobre los Aligerados (Kg/m2):

Niveles : 2, 3, 4, y 5

Nivel : 6


Niveles : 2, 3, 4, y 5

Nivel : 6


Nivel : 7 (Techos)

6. ESPECTRO DE RESPUESTA SUAVIZADO DE LA NTE. E.030

Parmetros Ssmicos:

Z 0.4 Zona 3 U 1.3 Edificacin importante S 1.2 Tp 0.6 Suelo Perfil S2 C Coef. Ssmico Estructura Irregular Regular Irregular Rx 7 Dual 1 0.75 Ry 7 Dual f 0.75

0.0000

0.0500

0.1000

0.1500

0.2000

0.2500

0.3000

0.3500

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50

PSa =

%g

t (seg)

Espectro Inelstico de Pseudo aceleraciones NTE E.030

PSax PSay

7. MODELO ESTRUCTURAL

Modelo Estructural Utilizando el Programa ETABS

8. EVALUACION ESTRUCTURAL

Una vez realizado el anlisis estructural de la Edificacin, se debe evaluar los desplazamientos y derivas mximas de los diafragmas, y constatar el cumplimiento de lo indicado en el Reglamento NTE E.030 Sismo resistente, de modo que se garantice que la estructura no tendr deformaciones excesivas para un sismo raro con periodo de retorno de 475 aos.

8) EVALUACION ESTRUCTURAL

8.1) DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO LIMITE CA 0.007 EVALUACION

Story Item Load Point X Y Z DriftX DriftY R DERIVA

X DERIVA

Y DERIVA X DERIVA Y TANQUEE Diaph TANQUE X SX 29 17.11 -4.149 23.55 0.000256 7 0.001 0.000 OK! OK! TANQUEE Diaph TANQUE Y SX 28 17.11 0 23.55 0.000237 7 0.000 0.001 OK! OK! TANQUEE Diaph TANQUE X SY 28 17.11 0 23.55 0.000309 7 0.002 0.000 OK! OK! TANQUEE Diaph TANQUE Y SY 15 13.575 -4.149 23.55 0.000349 7 0.000 0.002 OK! OK! TECHOS Diaph BASETANQ X SX 29 17.11 -4.149 22.05 0.000489 7 0.003 0.000 OK! OK! TECHOS Diaph BASETANQ Y SX 15 13.575 -4.149 22.05 0.000419 7 0.000 0.002 OK! OK! TECHOS Diaph BASETANQ X SY 14 13.575 0 22.05 0.000497 7 0.003 0.000 OK! OK! TECHOS Diaph BASETANQ Y SY 15 13.575 -4.149 22.05 0.000759 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY6 Diaph D6 X SX 39 14.15 -16.475 18.9 0.000719 7 0.004 0.000 OK! OK! STORY6 Diaph D6 Y SX 43 25.205 -15.348 18.9 0.000629 7 0.000 0.003 OK! OK! STORY6 Diaph D6 X SY 28 17.11 0 18.9 0.000364 7 0.002 0.000 OK! OK! STORY6 Diaph D6 Y SY 6 3.725 -11.15 18.9 0.000636 7 0.000 0.003 OK! OK! STORY5 Diaph D5 X SX 39 14.15 -16.475 15.75 0.000779 7 0.004 0.000 OK! OK! STORY5 Diaph D5 Y SX 43 25.205 -15.348 15.75 0.000632 7 0.000 0.003 OK! OK! STORY5 Diaph D5 X SY 830 14.15 0 15.75 0.000274 7 0.001 0.000 OK! OK! STORY5 Diaph D5 Y SY 111 0 -10.15 15.75 0.000734 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY4 Diaph D4 X SX 39 14.15 -16.475 12.6 0.000833 7 0.004 0.000 OK! OK! STORY4 Diaph D4 Y SX 120 25.205 -11.625 12.6 0.000674 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY4 Diaph D4 X SY 14 13.575 0 12.6 0.000302 7 0.002 0.000 OK! OK! STORY4 Diaph D4 Y SY 111 0 -10.15 12.6 0.000827 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY3 Diaph D3 X SX 39 14.15 -16.475 9.45 0.000819 7 0.004 0.000 OK! OK! STORY3 Diaph D3 Y SX 120 25.205 -11.625 9.45 0.000666 7 0.000 0.003 OK! OK! STORY3 Diaph D3 X SY 14 13.575 0 9.45 0.000309 7 0.002 0.000 OK! OK! STORY3 Diaph D3 Y SY 111 0 -10.15 9.45 0.000852 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY2 Diaph D2 X SX 36 16.155 -16.475 6.3 0.000708 7 0.004 0.000 OK! OK! STORY2 Diaph D2 Y SX 120 25.205 -11.625 6.3 0.000585 7 0.000 0.003 OK! OK! STORY2 Diaph D2 X SY 830 14.15 0 6.3 0.000293 7 0.002 0.000 OK! OK! STORY2 Diaph D2 Y SY 7 0 0 6.3 0.000804 7 0.000 0.004 OK! OK! STORY1 Diaph D1 X SX 34 23.395 -15.348 3.15 0.000347 7 0.002 0.000 OK! OK! STORY1 Diaph D1 Y SX 41 25.205 -11.15 3.15 0.000317 7 0.000 0.002 OK! OK! STORY1 Diaph D1 X SY 14 13.575 0 3.15 0.000178 7 0.001 0.000 OK! OK! STORY1 Diaph D1 Y SY 111 0 -10.15 3.15 0.000434 7 0.000 0.002 OK! OK!

8.2) PARTICIPACION DE LA MASA EFECTIVA Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY

1 0.354 35.318 0.0128 0 35.318 0.0128 2 0.328 5.3118 61.5969 0.0121 40.6298 61.6097 3 0.203 30.955 10.9194 0.0137 71.5847 72.5291 4 0.127 0.142 6.905 0.0024 71.7267 79.4341 5 0.113 10.164 0.0008 0.0309 81.8907 79.4349 6 0.098 2.8665 0.8906 0.003 84.7571 80.3255 7 0.085 0.5656 6.412 0.3178 85.3227 86.7375 8 0.081 0.3759 1.0058 0.3533 85.6986 87.7433 9 0.072 2.8399 1.1138 1.7431 88.5386 88.8571 10 0.066 0.1886 0.3712 2.3193 88.7271 89.2283 11 0.062 0.8465 0.8426 12.0703 89.5737 90.071 12 0.058 0.0304 1.2705 18.1219 89.6041 91.3415 13 0.053 0.7796 0.0181 4.9531 90.3837 91.3596 14 0.050 0.0001 0 8.3897 90.3838 91.3596 15 0.049 0.2111 0.0371 4.63 90.5948 91.3967

8.3) CORTANTE BASAL Spec Mode Dir F1 F2 SX All All 394220.00 193.79 KG SY All All 193.79 483950.00 KG

8.4) FUERZA CORTANTE MINIMA EN LA BASE: debe ser mayor que el 90%del Cortante esttico. Sa(g) X e Y Vest aprox: Vdin X Vdin Y %X %Y cumple?

0.297 439809.31 394220 483950.00 90 110 SI Para el Diseo.

8.5) CORTANTE DE ENTREPISO Story Load Loc P VX VY T MX MY

TANQUEE SX Top 3.59 37.40 22.47 358.64 11.61 50.95 TANQUEE SX Bottom 3.59 37.40 22.47 358.64 38.23 69.88 TECHOS SX Top 8.2 97.26 61.33 1033.15 49.06 124.81 TECHOS SX Bottom 8.2 97.26 61.33 1033.15 235.01 371.42 STORY6 SX Top 12.48 160.42 97.15 2293.83 255.25 407.51 STORY6 SX Bottom 12.48 160.42 97.15 2293.83 550.97 883.33 STORY5 SX Top 18.62 244.22 133.68 3795.40 579.25 921.19 STORY5 SX Bottom 18.62 244.22 133.68 3795.40 987.21 1649.43 STORY4 SX Top 23.29 304.92 159.96 4834.97 1007.57 1679.39 STORY4 SX Bottom 23.29 304.92 159.96 4834.97 1500.24 2599.76 STORY3 SX Top 27.11 351.50 178.51 5582.35 1516.34 2622.66 STORY3 SX Bottom 27.11 351.50 178.51 5582.35 2068.60 3689.29 STORY2 SX Top 29.9 381.77 189.60 6031.57 2080.48 3705.02 STORY2 SX Bottom 29.9 381.77 189.60 6031.57 2668.41 4869.53 STORY1 SX Top 31.58 394.22 193.79 6196.61 2675.85 4877.66 STORY1 SX Bottom 31.58 394.22 193.79 6196.61 3278.61 6089.58

Story Load Loc P VX VY T MX MY TANQUEE SY Top 6.63 26.45 36.44 570.15 11.73 98.95 TANQUEE SY Bottom 6.63 26.45 36.44 570.15 56.53 110.39 TECHOS SY Top 15.35 66.97 99.75 1565.65 64.09 237.76 TECHOS SY Bottom 15.35 66.97 99.75 1565.65 373.24 364.90 STORY6 SY Top 20.78 97.68 189.96 2755.59 387.90 423.56 STORY6 SY Bottom 20.78 97.68 189.96 2755.59 976.24 683.91 STORY5 SY Top 26.26 134.87 302.52 4158.16 999.83 731.33 STORY5 SY Bottom 26.26 134.87 302.52 4158.16 1939.94 1120.98 STORY4 SY Top 30.66 159.62 378.88 5118.50 1958.57 1155.86 STORY4 SY Bottom 30.66 159.62 378.88 5118.50 3136.62 1632.64 STORY3 SY Top 33.96 177.35 435.14 5845.13 3152.93 1656.82 STORY3 SY Bottom 33.96 177.35 435.14 5845.13 4502.46 2193.57 STORY2 SY Top 36.05 188.87 470.35 6320.48 4516.01 2208.06 STORY2 SY Bottom 36.05 188.87 470.35 6320.48 5972.74 2783.57 STORY1 SY Top 36.93 193.79 483.95 6507.59 5982.66 2789.45 STORY1 SY Bottom 36.93 193.79 483.95 6507.59 7485.50 3384.44

9. COMBINACIONES DE CARGA DE DISEO

N D L1 L2 L3 SX SY 1 1.5 1.8 2 1.5 1.8 1.8 3 1.5 1.8 1.8 1.8 4 1.25 1.25 1 5 1.25 1.25 1 6 1.25 1.25 1.25 1 7 1.25 1.25 1.25 1 8 1.25 1.25 1.25 1.25 1 9 1.25 1.25 1.25 1.25 1 10 0.9 1 11 0.9 1

10. DISEO ESTRUCTURAL COMPUTARIZADO

10.1 RESULTADOS DEL ANALISIS ESTRUCTURAL:

1er Modo de Vibracin

2do Modo de Vibracin

3er Modo de vibracin

Envolvente de Momentos

Envolvente de Cortantes

11. DISEO ESTRUCTURAL DE VIGASY COLUMNAS A) Refuerzo Longitudinal : cm2 B) Refuerzo Transversal: cm2/cm

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:02Plan View - STORY1 - Elevation 315 Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS


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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:04Plan View - TECHOS - Elevation 2205 Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:04Plan View - STORY1 - Elevation 315 Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS


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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:06Plan View - TECHOS - Elevation 2205 Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Junio 4,2011 11:45Plan View - STORY1 - Elevation 315 Torsion Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS


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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Junio 4,2011 11:48Plan View - TECHOS - Elevation 2205 Torsion Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:13Elevation View - 1 Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS


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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:09Elevation View - A Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:09Elevation View - B Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:10Elevation View - C Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:10Elevation View - E Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:11Elevation View - F Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:11Elevation View - G Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:11Elevation View - H Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

Geop - MagnetETABS

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:12Elevation View - J Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:12Elevation View - I Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:13Elevation View - K Longitudinal Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:20Elevation View - 1 Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:16Elevation View - A Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:17Elevation View - B Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:17Elevation View - C Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:18Elevation View - F Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:18Elevation View - G Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:19Elevation View - H Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:19Elevation View - I Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:20Elevation View - J Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:20Elevation View - K Shear Reinforcing (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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12. DISEO DE PLACAS: A) Refuerzo longitudinal: cm2 B) Refuerzo Transversal: cm2/m

ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:27Elevation View - 1 Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:25Elevation View - A Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:26Elevation View - F Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:26Elevation View - G Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:26Elevation View - H Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:27Elevation View - I Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:313-D View Pier Longitudinal Reinforcing Ratios and Areas (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:35Elevation View - 1 Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:32Elevation View - A Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:33Elevation View - F Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:34Elevation View - G Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:34Elevation View - H Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:35Elevation View - I Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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ETABS v9.0.0 - File: PREUNIOK - Mayo 19,2011 15:323-D View Pier/Spandrel Shear Reinforcing (cm^2/m) (ACI 318-02) - Kgf-cm Units

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13. DISEO ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACION

13.1 Eleccin del Tipo de Cimentacin

El tipo de cimentacin se elige en base al rea requerida para que la presin transmitida sea menor que la capacidad portante del Suelo en el nivel indicado en el EMS, siendo:

Carga Muerta (D): 2222.60 Ton

Carga Viva (L): 518 Ton

D + L = 2740.60 Ton

Capacidad Portante (EMS): 16 Ton/m2 (1.6 Kg/cm2)

Area requerida mnima (m2): 171.29 m2

rea en Planta (m2): 276.78 m2

% rea total requerido (m2): 61.89% > 50%

Por lo tanto la cimentacin ser mediante Platea rgida de cimentacin de 70 cm de espesor mnimo para garantizar semi rigidez.

13.2 Verificacin de la Presin Transmitida

Para verificar la presin transmitida y realizar el dise se utiliza el Programa SAFE V12. La capacidad portante mxima se tomar de la siguiente manera:

Capacidad Portante: 16 Ton/m2 1.6 Kg/cm2

Capacidad Portante: 21.3 Ton/m3 2.13 Kg/cm2 en condiciones dinmicas.

Combinaciones de verificacin:

Z = D + L1 + L2 + L3

EQX = D + L1 + L2 + L3 + 0.75 SX

EQY = D+ L1 + L2 + L3 + 0.75 SY

Z = D + L: Pprom = 1.58 Kg/cm2, es menor al valor de la capacidad portante del suelo de 1.6 Kg/cm2

EQX = D+L+0.75SX: Pprom = 1.8 Kg/cm2, es menor al valor de 2.13 Kg/cm2 (Dinmico)

EQY = D+L+0.75SY: Pprom = 2.0 Kg/cm2, es menor al valor de 2.13 Kg/cm2 (Dinmico)

13.3 Consideraciones de Configuracin de la cimentacin:

El espesor mnimo de la platea debajo de las placas de la escalera debe ser 100 cm. El espesor de la platea puede reducirse hasta un valor mnimo de 70 cm. La mejor redistribucin de la presin se dar al rigidizar mas la platea. Se considera un fc = 210 Kg/cm2 como mnimo.

13.4 Verificacin de los Desplazamientos

El asentamiento diferencial mximo es de L/500:

L (m) = 25 m

Dmax = 5 cm = 50 mm (diferencial)

Como se puede ver de acuerdo al modelamiento, el desplazamiento diferencial mximo llega a 1 cm, por lo tanto esta dentro del rango permitido.

13.5 Diseo de la Platea de cimentacin:

La platea de cimentacin tendr doble malla de refuerzo, inferior y superior, asimismo refuerzo adicional en las zonas de aplicacin de las cargas de las columnas y placas.

El refuerzo uniforme de las mallas superior e inferior ser de 3/[email protected] en ambos sentidos.

Adicionalmente se tendr un refuerzo adicional en las zonas de aplicacin de las cargas de 5/[email protected], el cual se indica en los planos.

A continuacin se presenta el requerimiento de acero por ejes y por capas determinado mediante un anlisis computarizado realizado en el programa de elementos finitos SAFE V.12.

Refuerzo adicional en la Platea de cimentacin # - 5/8 (cara superior e inferior Eje X):

Refuerzo adicional en la Platea de cimentacin # - 5/8 (cara superior e inferior Eje Y):

Refuerzo longitudinal en vigas de cimentacin laterales (cm2):

Refuerzo transversal en vigas de cimentacin laterales (cm2/m):

14. DISEO DEL ALIGERADO

14.1) DISEO LOSA ALIGERADA EN UNA SOLA DIRECCION

DATOS :f'c = 210.00 Kg/cm2

t = 25.00 cmd= 22.00 cmb= 40.00 cm

bw= 10.00 cmfy = 4200.00 Kg/cm2

METRADO DE CARGAS:CARGA MUERTAPESO LOSA 320.00 Kg/m2PISO + CIELO RASO 100.00 Kg/m2TABIQUERIA 150.00 Kg/m2

WD = 570.00 Kg/m2

CARGA VIVA

TRAMO 1 2 3 4.00

LONGITUD 3.73 4.93 5.22 3.13

WL (Kg/m2) 250.00 250.00 250.00 400.00

RNC: WU= 1.5WD+1.8WL

DAMEROS DE CARGA

Primer damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4.00

L 250.00 250.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 1305.00 855.00 1305.00 855.00

Por vigueta:Wu (Kg/m2) 522.00 342.00 522.00 342.00

Aligerado de 4 Tramos: nivel 2,3,4 y 5

Segundo damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 250.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 1305.00 855.00 1575.00


Tercer damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 250.00 250.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 1305.00 1305.00 855.00 855.00


Cuarto damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 250.00 250.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 1305.00 1305.00 855.00


Quinto damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 250.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 855.00 1305.00 1575.00


MOMENTOS (T-m)

0.45 0.63 0.79 0.68 0.39

0.37 0.41 0.49 0.28

ACERO (cm2)

0.56 0.79 1.00 0.86 0.48

0.45 0.50 0.59 0.34

Acero Mximo:Asmx (-) = 3.50 cm2Asmx (+) = 8.29 cm2

Acero mnimo :Asmn (RNC) = 0.61 cm2 Para cualquiera seccin en flexin.

Asmn (-) = 1.47 cm2 Considerando 1.5McrAsmn (+) = 0.74 cm2

Se tomar:0.71 1.42 1.42 1.42 0.71

0.71 0.71 0.71 0.71

ACERO COLOCADO (cm2)

13/8" 23/8" 23/8" 23/8" 13/8"13/8" 13/8" 13/8" 13/8"

EJE NEUTROSe verificar la posicin del eje neutro para el momento positivo mximo de todos los tramos:

Mmax= 0.49 ton-m w = 0.01c= 0.41 cm < 5 cm, el eje neutro se encuentra en el ala

VERIFICACION POR CORTE

Vc = 1753.46 KgVc = 1490.44 Kg = 0.85

Vu = 491.86 Kg < Vc OK! Apoyo externoVu = 898.72 Kg < Vc OK! Caras interiores

dbwcfVc .).'5.0(1.1=

14.2) DISEO LOSA ALIGERADA EN UNA SOLA DIRECCION

DATOS :f'c = 210.00 Kg/cm2

t = 25.00 cmd= 22.00 cmb= 40.00 cm

bw= 10.00 cmfy = 4200.00 Kg/cm2

METRADO DE CARGAS:CARGA MUERTAPESO LOSA 320.00 Kg/m2PISO + CIELO RASO 100.00 Kg/m2TABIQUERIA 150.00 Kg/m2

WD = 570.00 Kg/m2

CARGA VIVA

TRAMO 1 2 3 4.00

LONGITUD 3.73 4.93 5.22 3.13

WL (Kg/m2) 400.00 400.00 400.00 400.00

RNC: WU= 1.5WD+1.8WL

DAMEROS DE CARGA

Primer damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 400.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 1575.00 855.00 1575.00 855.00


Aligerado de 4 Tramos: nivel 6

Segundo damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 400.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 1575.00 855.00 1575.00


Tercer damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 400.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 1575.00 1575.00 855.00 855.00


Cuarto damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 400.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 1575.00 1575.00 855.00


Quinto damero de carga:

TRAMO 1 2 3 4

L 400.00 400.00D 570.00 570.00 570.00 570.00

Wu (Kg/m2) 855.00 855.00 1575.00 1575.00


MOMENTOS (T-m)

0.55 0.78 0.97 0.79 0.39

0.47 0.53 0.62 0.29

ACERO (cm2)

0.68 0.99 1.25 1.00 0.48

0.57 0.64 0.75 0.35

Acero Mximo:Asmx (-) = 3.50 cm2Asmx (+) = 8.29 cm2

Acero mnimo :Asmn (RNC) = 0.61 cm2 Para cualquiera seccin en flexin.

Asmn (-) = 1.47 cm2 Considerando 1.5McrAsmn (+) = 0.74 cm2

Se tomar:0.71 1.42 1.42 1.42 0.71

0.71 0.71 0.71 0.71

ACERO COLOCADO (cm2)

13/8" 23/8" 23/8" 23/8" 13/8"13/8" 13/8" 13/8" 13/8"

EJE NEUTROSe verificar la posicin del eje neutro para el momento positivo mximo de todos los tramos:

Mmax= 0.62 ton-m w = 0.02c= 0.52 cm < 5 cm, el eje neutro se encuentra en el ala

VERIFICACION POR CORTE

Vc = 1753.46 KgVc = 1490.44 Kg = 0.85

Vu = 610.38 Kg < Vc OK! Apoyo externoVu = 1092.42 Kg < Vc OK! Caras interiores

dbwcfVc .).'5.0(1.1=

15. DISEO DEL TANQUE ELEVADO Y LA CISTERNA

A) DIMENSIONAMIENTO:

Dimensiones libres:

BL

Tanque agua h

V = 30 @ 35 m3 B B

ColumnasHmn = 10 m

vigas

B cimentacin

A.1) Predimensionamiento del Tanque

B (m) 3.90 interiorh (m) 2.49BL (m) 0.30

Muros: t (cm) 25

Columnetas: b (cm) h (cm)25 25

Techo: t (cm) 15

Losa de fondo: t (cm) 25

A.2) Predimensionamiento del soporte

Columnas: b (cm) h (cm)60 25

Vigas: b (cm) h (cm)25 50

Viga de soporte: b (cm) h (cm)25 75

A.3) Predimensionamiento de la Cimentacin

Losa de cimentac h (m) Df (m)0.70 3.10

15.1 DISEO DEL TANQUE Y LA CISTERNA CPU UNASAM

B) DISEO ESTRUCTURAL

B.1) DISEO ESTRUCTURAL DEL TANQUE

B.1.1) PROPIEDADES MECANICAS DE LOS COMPONENTES

Elemento f'c (Kg/cm2) n fc (Kg/cm2) fs (Kg/cm2) k j KTecho 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Pared 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Fondo 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Columnetas 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311

fy (Kg/cm2) 4200

B.1.2) MOMENTOS ACTUANTES

Mx My Mx My Mx My0 -29.40 -364.06 2.00 102.05 -5.50 244.58

1/4 -149.12 -630.04 115.70 177.16 125.96 304.341/2 -158.15 -714.17 238.30 225.27 323.25 331.363/4 -40.81 -353.67 134.22 152.61 145.54 260.87

1 -124.84 -31.17 -791.34 -197.83 -971.15 -245.38

0.00 0.25 0.50 0.75 1.000 0.000 -364.06 -630.04 -714.17 -353.67 -31.17

B/4 0.975 102.05 177.16 225.27 152.61 -197.83B/2 1.950 244.58 304.34 331.36 260.87 -245.38

Verificacin del Espesor de la Pared:

e (cm) 25.00

r (cm) 5.00d (cm) 20.00

Donde :M (Kg-m) 971.15K 12.31b (m) 100

dmn (cm) 8.88 OK!

Verificacin del Espesor de la Losa del Techo:

Luz int (m) 3.90Luz (m) 4.15

e = L/36e (m) 11.53

Tomando : e (m) 15.00

Segn el RNC en Losas Macizas en dos sentidos el Mmax se da en las fajas centrales.

MA = MB = CWL2

C = 0.036

Yx/h

1.57

B/h x/h y = 0 y = B/4 y = B/2

Metrando cargas :

PP = 460 Kg/m2Cv = 150 Kg/m2W = 610 Kg/m2

reemplazando :

MA = MB = 378.21 Kg.m

Peralte efectivo mnimo :

d = (M/K.b)1/2

Donde :b (cm) 100

n 9fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100

k 0.29j 0.90K 12.31

dmn (cm) 5.54

donde : r (cm) 7.5d (cm) 7.50 > d mn ---> OK!

Verificacin del Espesor de la Losa de Fondo:

e (cm) 25.00

M = 1120.00 Kg.mEspesor mnimo .

d = (M/K.b)1/2

b (cm) 100n 9

fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100

k 0.29j 0.90K 12.31

dmn (cm) 9.54

r (cm) 5d (cm) 20.00 > d mn ---> OK!

B.1.3) DISEO ESTRUCTURAL Metodo Elstico

As = M / fsjd

Tomando :f'c (Kg/cm2) 210

n 9fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100 (Flexin)

k 0.288j 0.904

B.1.3.1) CALCULO DEL ACERO EN LA PARED:

Asmn = 0.0025 be

b (cm) 100e (cm) 25.000

Asmn (cm2) 6.25Vertical :

y = 01 3/4 1/2 1/4 0

-124.840 -40.810 -158.150 -149.120 -29.400cara interior exterior exterior exterior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.329 0.107 0.417 0.393 0.077As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250

Varilla 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64 20.64 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

y = B/41 3/4 1/2 1/4 0

-791.340 134.220 238.300 115.700 2.000cara interior interior exterior exterior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.084 0.354 0.628 0.305 0.005As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250


y = B/21 3/4 1/2 1/4 0

-971.150 145.540 323.250 125.960 -5.500cara - interior interior interior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.558 0.383 0.851 0.332 0.014As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250


x/h

Mx (Kg-m)

Mx (Kg-m)

x/h

x/h

Mx (Kg-m)

Horizontal :Asmn = 0.0025 be

b (cm) 100e (cm) 25.000

Asmn (cm2) 6.25

Calculo del Acero:

x/h = 0 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -364.06 102.05 244.58

cara exterior exterior interiorr (cm) 5.00 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.96 0.27 0.64As (cm2) 6.25 6.25 6.25

Varilla 1/2" 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00 20.00

x/h = 1/4 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -630.04 177.16 304.34


Ascalc (cm2) 1.66 0.47 0.80As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 1/2 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -714.17 225.27 331.36


Ascalc (cm2) 1.88 0.59 0.87As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 3/4 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -353.67 152.61 260.87


Ascalc (cm2) 0.93 0.40 0.69As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 1 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -31.17 -197.83 -245.38

cara exterior exterior -r (cm) 5.00 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.08 0.52 0.65As (cm2) 6.25 6.25 6.25


B.1.3.2) CONTROL DE GRIETAS:

Se requiere del momento de Servicio:971.15

As (cm2) 6.45e (cm) 25b (cm) 100r (cm) 5d (cm) 20r 0.0032n 9c (cm) 4.27db (cm) 1.59

fs (Kg/cm2) 810.56dc (cm) 5.795A (cm2) 231.8

Grieta:Z (Kg/cm) 8943.446166 OK! w (mm) 0.12 OK!

B.1.3.3) CALCULO DEL ACERO EN LAS LOSAS:

Asmn = 0.0025 be

b (cm) 100.00e (cm) 25.00

Asmn (cm2) 6.25

Fondo :sup, empotr inferior

1120.00 600.05r (cm) 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.95 1.58As (cm2) 6.25 6.25

Varilla 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00

Tapa :M (Kg-m) 378.21

r (cm) 5.00d (cm) 5.00

As (cm2) 3.98

As = 3.985 cm2

Usar Astapa : 1/2" @ 0.20

M (Kg-m)

MSMAX (Kg-m)

B.1.3.4) VERIFICACION POR CORTE

ParedV = 2102.47 Kg

v = V/ jbdv = 1.16 Kg/cm2

vmx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2Como : v < vmax -----> OK!

Losa de Techo:

Corte :V = 1.25 WS/3

V = 991.25 Kg

v = V/ jbd

v = 0.50 Kg/cm2

vmx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2

Como : v < vmax -----> OK!

Losa de Fondo:V = 2150 Kg

v = V/ jbdv = 1.19 Kg/cm2

vmx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2Como : v < vmax -----> OK!

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00-1200.00 -1000.00 -800.00 -600.00 -400.00 -200.00 0.00 200.00 400.00

M (Kg/m)

x/hMomentos Verticales

y = 0 y = B/4 y = B/2

-800.00

-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000

M

y

(

K

g

-

m

)

B (m)

My - Horizontales

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00

15.2 COMPLEMENTOS ESTRUCTURALES

A) ESCALERAS DE ACCESO:

La escalera de acceso se fijar a la columna del soporte y muros del tanque de modo quese mantenga fija, sin vibraciones, y debe ser protegida mediante canastilla en toda su altura.El dimetro mnimo de los parantes y tubos de anclaje ser de 1 1/2".Todos los materiales sern de fierro galvanizado.

B) BARANDA EL TECHO DEL TANQUE

Se debe colocar una baranda en todo el borde del techo del tanque, la cual debe estar bien y sin vibraciones, el dimetro mnimo de los parantes ser de 1 1/2".Todos los materiales sern de fierro galvanizado.

C) BUZON DE ACCESO AL TANQUE

El acceso al tanque tendr una dimensin mnima de 60x60 cm, debiendo reforzarse todo el contorno para evitar rajaduras por concentracines de esfuerzos.

D) INGRESOS Y SALIDAS DE TUBERIA EN EL TANQUE

Los ingresos y salidas de tuberas por los muros o piso del tanque seran reforzados en todosu contorno, de acuerdo a lo indicado en los planos. Los accesorios deben tener de preferenciabridas rompe agua.

E) TUBERIAS ADOSADAS A LAS VIGAS Y COLUMNAS

Todas las tuberas deben se adosadas mediante abrazaderas, se recomienda tuberas galvanizadasdebido a la ubicacin del tanque en zona costera.

F) CALIDADES, TIPOS DE CEMENTO Y ADITIVOS

Tanque:Elemento f'c (Kg/cm2) Cemento

Techo 210 Tipo IPared 210 Tipo IFondo 210 Tipo IColumnetas 210 Tipo I

fy (Kg/cm2) 4200

AditivoningunoPlastificante+impermeabilizante+curadorPlastificante+impermeabilizante+curadorPlastificante+impermeabilizante+curador

16. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La edificacin correspondiente a los Servicios de un Centro Preuniversitario se clasifica dentro de la Categora B de Edificaciones Importantes ya que en ella se reunirn gran cantidad de personas, asimismo puede servir de refugio posteriormente a un evento ssmico.

Se considera que el sistema estructural es dual con aporte de Prticos, Placas y muros de albailera.

En los lugares donde no se han colocado columnetas se considera que los muros de albailera deben ser solidarios con los elementos estructurales columnas o placas ya que estos forman parte de su confinamiento.

Los muros de albailera deben llevar As: @3 a 4 hiladas para mejorar su comportamiento a corte. Todas las placas y columnas llevarn estribos tal como se indica en planos pero con un

espaciamiento mximo de S= 20 cm debajo del nivel de muros laterales.

La cimentacin requerida es del tipo Losa de cimentacin, se tiene una presin de contacto de: 1.58 Kg/cm2, y un asentamiento de: 1 cm, cumpliendo lo indicado en la NTE E.050 y el EMS.

Debido a la existencia de Nivel fretico muy cerca al nivel de cimentacin, se recomienda un sistema de drenaje que desve el agua fretica alejndola del suelo de fundacin.

Previo a la colocacin del solado de 10 cm se debe realizar el retiro de una capa de suelo de por lo menos 45 cm la cual ser reemplazada por una capa de material tipo afirmado que ser compactado en capas de 15 cm hasta una capacidad Proctor Modificado de por lo menos 95%.

Para las instalaciones sanitarias y elctricas se dejaran debidamente embebidas las tuberas, asimismo, se colocarn tuberas adicionales de dimetro mayor o igual a 4 para posibles instalaciones futuras; esto con el fin de evitar demoler o cortar la losa de cimentacin, lo cual afectara su rigidez y capacidad de transmisin.

El tanque elevado y la cisterna estn diseados bajo las recomendaciones del ACI 350.

memoria de calculos de la edificacion

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