memoria descriptiva estructuras

MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS

PROYECTO : MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LAS I.E. DEL NIVEL PRIMARIA Nº 38478 / V-P, Nº 38479/M-P “VIRGEN DE FÁTIMA” Y Nº 38480/Mx-P DEL DISTRITO DE HUALLA

UBICACIÓN : Tiquihua – Hualla – Fajardo - Ayacucho

PROYECTISTA : Ing. Yuri LudmirCrisostomo Ore Ing. Rodolfo B. Guzmán Salas

GENERALIDADES

La presente memoria descriptiva se refiere al proyecto MEJORAMIENTO DE LOSSERVICIOS EDUCATIVOS DE LAS I.E. DEL NIVEL PRIMARIA Nº 38478 / V-P, Nº38479/M-P “VIRGEN DE FÁTIMA” Y Nº 38480/MX-P DEL DISTRITO DE HUALLA comopartede la evaluación estructural para continuar con la construcción de la infraestructura.

La institución educativa se encuentra ubicada en la región de Ayacucho, Departamento de Ayacucho, Provincia de Fajardo, Distrito de Hualla, Localidad de Tiquihua.

La composición del proyecto del I.E. está conformada por:

El proyecto consiste en el diseño de obras nuevas y obras exteriores.

Obras nuevas: módulo de 03 aulas / 03 aulas, módulo de administración y laboratorio/biblioteca y computo, módulo s.s.h.h., 2 escalera de 02 tramos con circulación.

Obras exteriores: cisterna de 15 m3 (una unidad), tanque elevado de 5 m3 (una unidad), patio y veredas perimetrales, losa deportiva (una unidad), asta de bandera (una unidad), cerco perimétrico (inc. demolición), portada de ingreso, redes exteriores sanitarias, redes exteriores eléctricas.

Las estructuras del proyecto de dos y un niveles serán construidas con los sistemas mixto es decir aporticado en el sentido transversal y portante en el sentido longitudinal.

También se han considerado en el diseño, la construcción de estructuras especiales como tanque elevado y cisterna, con los parámetros sismoresistentes. Los cimientos son de concreto armado, teniendo una profundidad de cimentación de 1.5m. La capacidad portante admisible del terreno es de

1.05 kg/cm2 (I.E. Nº 38478V-P).1.00 kg/cm2 (IE Nº 38479M-P “VIRGEN DE FÁTIMA”).1.10 kg/cm2 (IE Nº 38480Mx-P).

Esto según estudio de suelos.

OBJETIVO DE ANÁLISIS DE MODELOS EN SAP2000 V15

OBJETIVOS GENERALES:Modelar la estructura existente usando un programa de cómputo, en este caso SAP2000.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Obtener los desplazamientos relativos de entrepiso de cada bloque sin reforzamiento, para luego contrastar con lo especificado en la Norma Peruana de Estructuras (limites permisibles).

Proyecto: MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LAS I.E. DEL NIVEL PRIMARIA Nº 38478/V-P, Nº 38479/M-P “VIRGEN DE FÁTIMA” Y Nº 38480/Mx-P DEL DISTRITO DE HUALLA

Verificar si las juntas sísmicas existentes en la separación de cada bloque es lo adecuado para el desplazamiento en el plano de las edificaciones existentes.

INGENIERÍA DEL PROYECTO

1.- DESCRIPCIÓN DE LOS MÓDULOS:

Consta de los siguientes componentes:

PABELLÓN DE AULAS

La Estructura a diseñar tiene una configuración simétrica con una longitud de 23.65 m, un ancho de 7.90m, de 02 niveles con losas aligeradas de 20cm en el primer nivel y 17cm en el segundo nivel, está constituida por seis ambientes completamente simétricos, de dimensiones 7.55 m x 7.60 m., cada uno. La presente estructura es un sistema mixto, en los ejes 3-3, 5-5, 7-7 y 9-9 presenta un sistema dual y en los ejes A-A y C-C se presentan pórticos de Concreto armado.

CAJA DE ESCALERAS

La Estructura a diseñar tiene una longitud de 5.35 m, un ancho de 4.50, de 02 niveles con losa aligeradas de 20 cm en los dos niveles. La escalera de concreto armado, tiene 2.00m de ancho y 15cm de peralte, presenta 03 tramos y un descanso intermedio de 2x4.25m. La presente estructura es un sistema mixto, en los ejes 1-1 y 2-2 presenta un sistema de albañilería confinada y en los ejes A-A y B-B existen pórticos de Concreto armado.

PABELLÓN ADMINISTRATIVO

La Estructura a diseñar tiene una configuración simétrica con una longitud de 19.775 m, un ancho de 7.90m, de 02 niveles con losas aligeradas, el primer nivel de 20cm y el segundo de 17cm, está constituida por 02 ambientes en el primer nivel y 02 ambientes en el segundo nivel, uno de los cuales es subdividido para ambientes administrativos. La presente estructura es un sistema mixto, en los ejes 3-3, 6-6 y 8-8 presenta un sistema dual y en los ejes A-A y C-C se presentan pórticos de Concreto armado.

2.-ESTRUCTURACIÓN

2.1.-Cimentación

Cimientos corridos de concreto ciclópeo 1:10 + 30% P.G. de ancho 0.50 m y 0.60m para muros no portantes y portantes respectivamente.

Zapatas de concreto armado h=0.60m, de dimensiones indicadas en los planos.

Vigas de confinamiento a nivel de cimentación para distribuir uniformemente los asentamientos diferenciales entre los distintos ejes de la estructura.

2.2.-Paramentos y estructuras de apoyo

Muros portantes en los ejes de división de ambientes.


Tabiquería de albañilería confinada perimetralmente en los ejes longitudinales, y separados de los pórticos de concreto armado mediante las respectivas juntas de separación sísmica.

Columnas estructurales diseñadas de acuerdo a las cargas envolventes. Vigas estructurales peraltadas y vigas de amarre para conseguir un

desempeño adecuado frente a solicitaciones sísmicas.2.3.-Entrepisos y cubiertas

La losa de la primera planta tendrá una altura h=0.20m. La losa del segundo nivel tendrá un espesor h=0.17 m, a dos aguas, lo cual se cumple tanto para el módulo de aulas, para el pabellón administrativo y para la caja de escaleras.

3.-NORMAS DE REFERENCIA

Reglamento Nacional de Edificaciones. R.N.E., N.T.E. E-020 Cargas. R.N.E., N.T.E. E-030 Diseño Sismo resistente. R.N.E., N.T.E. E-050 Suelos y Cimentaciones. R.N.E., N.T.E. E-060 Concreto Armado. R.N.E., N.T.E. E-070 Albañilería.

4.-DIMENSIONAMIENTO

4.1.-Losa aligerada

h = L/16 Simplemente apoyada.

h = h/18.5 Un extremo continuo.

Del los cálculos realizados tenemos:

h = 0.20m Para el primer nivel

h = 0.17m Para el segundo nivel (a dos aguas)

4.2.-Vigas

h = L/10 @ h=L/12

bw = 0.25m Como mínimo.

4.3.-Columnas

Se plantea secciones de columnas, de acuerdo a la configuración arquitectónica de los paramentos y las condiciones de servicio impuestos, además de buscar la rigidez del sistema en las dos direcciones.


Ag=[ Pn0 .85 [0.85 f ' c ] ] Si el refuerzo transversal son espirales

Ag=[ Pn0 .80 [0.85 f ' c ] ] Si el refuerzo transversal son estribos

5.-CALCULO DE LAS SOLICITACIONES:

5.1.-Medio del análisis.

El modelamiento y análisis estructural se realizó con la asistencia del Programa de Cómputo SAP2000 v15.

5.2.-Método de análisis.

Se realizó un análisis dinámico por el método de Superposición Modal Espectral, acorde al Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma E-030 de Diseño Sismo resistente, considerando los parámetros mostrados a continuación:

FACTOR DE ZONA

Tipo Factor de zona Z(g)

3

2

1

0.40

0.30

0.15

Se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años

PARAMETROS DE SUELO

Tipo Descripción Tp(s) S

S1 Roca o suelos muy rígidos 0.4 1

S2 Suelos intermedios 0.6 1.2

S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9 1.4

S4 Condiciones especiales * *


Los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte.

Tp: periodo que define la plataforma de espectro para cada tipo de suelo

Factor de Amplificación Sísmica

C=2 .5 [TpT ], C ≤ 2.50

Se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto de la aceleración en el suelo.

Categoría de las Edificaciones

Categoría A (Edificaciones esenciales)

Factor de uso 1.5

Coeficiente de Reducción R:

R = 8.0 (Concreto armado)

R = 7.0 (Sistema dual – pórticos + muros estructurales)

6.-CARGAS:

6.1.-Cargas sobre la primera planta.

Carga Muerta Peso propio de la estructura, incluye acabados.

Sobrecargas 300 kg/cm2, en aulas, 400 kg/cm2, en Corredores y escalera

Carga sísmica 0.75 RCSC + 0.75 ABS. Masa Considera el 100% del (peso propio +

acabados) + el 50% de la carga viva

6.2.-Cargas sobre la segunda planta.Proyecto: MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LAS I.E. DEL NIVEL PRIMARIA Nº 38478/V-P,

Nº 38479/M-P “VIRGEN DE FÁTIMA” Y Nº 38480/Mx-P DEL DISTRITO DE HUALLA

Carga Muerta Peso propio de la estructura, incluye Cubierta planchas de teja andina.

Sobrecargas 50 kg/cm2, en techos inclinados (Según Norma E-020).

Carga sísmica 0.75 RCSC + 0.75 ABS. Masa Considera el 100% del (peso propio +

acabados) + el 50% de la carga viva

6.3.-Cargas en el resto de las estructuras.

Se considera el peso de los parapetos que no se incluye directamente en la modelación, se tiene en cuenta la carga viva mínima que establece el reglamento.

7.-COMBINACIONES DE CARGAS:

7.1.-Denominación.

CM : Carga muerta

CV : Carga viva

7.2.-Condición de respuesta espectral.

Según la Norma E-030 18.2c señala que los criterios de combinación para la respuesta máxima 0.75 RCSC (Raíz cuadrada de la suma de los cuadrados) + 0.25 ABS (Suma de los valores absolutos) y que alternativamente se podría emplear la combinación cuadrática completa (CCC) .

CS : 0.75 RCSC + 0.25 ABS

7.3.-Combinación de cargas.

7.3.1.-Combinación 01.

U1 = 1.4 CM + 1.7 CV


U2 = 1.25 CM + 1.25 CV + 1.25 CS


U3 = 0.9 CM + 1.25 CS

7.3.4.-Combinación 04(Envolvente).


U4 = U1 + U2 + U3

8.-CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES:

8.1.-Concreto Armado

f’c = 210 kg/cm2

f’y = 4200 kg/cm2

E = 15000 x (f’c)^0.5 kg/cm2 Modulo de elasticidad

U = 0.20 Módulo de Poisson

8.2.-Albañilería

f’m = 35 kg/cm2

Em = 500 f’m modulo de elasticidad de la albañilería

9.-ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL:

El análisis estructural se realizó empleando el programa de cómputo SAP2000 v 15.0, se consideraron dos niveles y las dimensiones de los elementos estructurales de que se indica en los planos. Las cargas en los diferentes elementos estructurales, se han obtenido de acuerdo a los metrados de carga correspondientes.

El diseño estructural se realizó luego de obtener la máxima envolvente.

Con las resultantes de cargas obtenidas en los diferentes apoyos de columna, y teniendo en cuenta la capacidad portante del suelo de cimentación a nivel de desplante de las zapatas, se calculó la cimentación. Se tuvo en cuenta las longitudes de desarrollo de las barras longitudinales de refuerzo en columnas, los recubrimientos mínimos para concreto vaciado contra terreno, las cuantías mínimas de acero según los establece la norma E-060. El detallado del acero se encuentra indicado en los planos respectivos.


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