ESTUDIO ESTRUCTURAL

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: EDIFICIO GESTIVO CMAC-AREQUIPAWANCHAQ - CUSCO

DEPARTAMENTO: CUSCO PROVINCIA: CUSCODISTRITO: WANCHAQ

PROPIETARIO: CAJA MUNICIPAL AREQUIPA

NOVIEMBRE - 2013

1. GENERALIDADES

Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar los clculos justificativos del diseo estructural de las Estructuras de Concreto Armado y Metlicas del Edificio: .

Descripcin de la Estructura: La estructura a calcular es un edificio de 04 niveles y un semistano, con losas aligeradas y el ltimo nivel estructura metlica.

NORMATIVIDAD

Se considera en la VERIFICACION ESTRUCTURAL la normatividad:

RNE 2009, Captulo E020 Cargas. RNE 2009, Captulo E090 ACERO RNE 2009, Captulo E060 CONCRETO ARMADO

2. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

Anlisis de desplazamientos: Se verificar los desplazamientos obtenidos en el programa ETABS tomando como referencia los establecidos en la Norma correspondiente.

Verificacin de esfuerzos: Entre los parmetros que intervienen en la VERIFICACIN ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexin, carga axial en los perfiles de la cobertura.

Se ha considerado para su diseo cargas propias, cargas vivas, cargas de viento.

3. CARACTERSTICAS DE LA ESTRUCTURA

Caractersticas de los materiales:

Resistencia mecnica del concreto fc = 210 Kg/cm2 Mdulo de Elasticidad del concreto E = 2173700.0 Kg/cm2 Resistencia a la fluencia del acero grado 60, fy = 4200 Kg/cm2 Perfiles Laminados, ASTM A36, Fy= 36 KSI

4. ESTADOS DE CARGAS Cargas por peso propio:Son cargas provenientes del peso de los materiales, luminarias, instalaciones, etc. Cargas vivas:Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura, y de montaje.

Cargas producidas por viento:Anlisis de las cargas producidas por la accin de rfagas de viento sobre la estructura metlica.

P=Cq x Cr x q (Kg/m2)

Donde:

P = Presin del vientoCp= Coeficiente de presinCr= coeficiente de rfagaq= presin dinmica

Cp= Cpe - Cpiq= 0.005 v2 (kg/m2)Coeficiente de presin exterior Cpe

EF+

A

Resumen de Cargas:

Cargas Muertas (WD):

Peso propio de concreto armado=2400 Kg/m3Ladrillo Estructural=1900 Kg/m3Cobertura = 10.0 Kg/m2.Sistema de Luminarias cenital = 1.0 Kg.

Cargas Vivas (WL):

Sobrecarga de cobertura metlica=30 Kg/m2Oficinas = 250 Kg/m2Salas de atencin al pblico= 400 Kg/m2Corredores y escaleras= 400 Kg/m2

Cargas de Viento (W): Se toma de referencia la Norma E.020 y ASCE 7-98.

5. Estructuracin.

La presente estructura corresponde a una estructura mixta de albailera confinada, con prticos y placas de concreto armado, esta estructura presenta una cantidad suficiente de muros en ambos sentidos, con lo que se ha garantizado la rigidez estructural, controlando los desplazamientos.

Asegurada la rigidez y resistencia lateral, de la estructura se consideraron vigas peraltadas en las dos direcciones, que permitan cubrir las luces del edificio que varan de 5.0m a 7.0m. El techo est compuesto por losas aligeradas de h=025m armadas en una o dos direcciones de acuerdo a la luz libre.

La cimentacin es una combinacin de zapatas, zapatas corridas, y muros de contencin los cuales tendrn un nivel de desplante mnimo de 1,80 m con respecto al nivel del piso de estacionamiento.

a). Vigas): las vigas se han pre dimensionado de acuerdo a lo indicado en el RNE en la N.T. E.060, donde se indica en la tabla 9.1 que para vigas continuas para no chequear deflexiones el espesor de la viga debe ser L/16 (vigas simplemente apoyada).

b). Columnas: Al ser una estructura del tipo mixta se ha considerado para las columnas que conforman el sistema de concreto armado lo obtenido en el clculo respectivo considerando como cuanta mnima el 1% de acero, evaluando tambin que las columnas sean ms rgidas que las vigas en la zona a porticada, y para las columnas de la albailera segn lo obtenido en calculo tomando en cuenta que la albailera debe cumplir con su capacidad mnima de resistencia al corte por lo tanto no se puede tener elementos de confinamiento con mucho acero que aumente su capacidad de flexin que hara fallar a la albailera por corte (falla no deseada).

c). Placas: Se ha realizado el clculo de las placas tomando en cuenta de darle la capacidad necesaria a la flexin cumpliendo el mnimo requerido sin exceder la cantidad de acero a flexin, y dndole mayor importancia al acero de corte (principalmente el acero horizontal) por lo que se a amplificado el cortante de acuerdo al exceso que se tenga de capacidad de flexin segn lo indicado en la N.T.E.-0.60, orientando la formacin de rotulas plsticas evitando la falla por cortante (falla no deseada).

5.1.- PARMETROS PARA DEFINIR LA FUERZA SSMICA Y EL ESPECTRO DE DISEOPara el clculo de los esfuerzos ssmicos se realiz un anlisis dinmico usando los siguientes parmetros para el espectro de diseo.

a.- Factor de Zona -Z (g) : 0,3 (zona 2)b.- Factor de Suelo -S: 1,2 c.- Factor de Uso -U: 1,0 (Oficinas)d.- Periodo del Suelo Tp(s): 0,6 (Suelo intermedio)e.- Factor de amplificacin Ssmica C: C=2.5f.- Coeficiente de Reduccin R: 6 (muros de concreto armado )

5.2 Desplazamientos Laterales por Sismo

Mximo Desplazamiento Relativo entre pisos: 1,15cm

Mximo Desplazamiento Total: 4,25 cm

6.0 Anlisis

De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos crticos en la estructura, los cuales sern analizados en esta seccin para determinar que se cumpla con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones.

6.1 Combinaciones de Cargas Empleadas:Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes:

Para Concreto Armado:

COMB1:1.4 CM + 1.7 CVCOMB2, COMB3 :1.25 CM +1.25 CV 1.25 CSCOMB4, COMB5:0.90 CM 1.25 CS

Dnde:

CM: Carga permanente.CV: Carga Viva.CS: Viento.

Para Estructuras Metlicas

COMB1:1.4 D COMB2 :1.20 D +1.60 L +0.5 (Lr S)COMB3, COMB4:1.20 D + 1.60 L 0.8WCOMB5, COMB6 :1.20 D + 0.5 L 1.3W +0.5 (Lr S)COMB7, COMB8 :1.20D 1.0E + 0.5 L +0.2 SCOMB9, COMB10 :0.9D 1.0W

Dnde:D: Carga permanente.L: Carga Viva.Lr: Carga Viva en azoteas.W: Viento.S: NieveE: Sismo

6.2 Verificacin de Estructuras Metlicas

CARACTERISTICAS DE MATERIALES Las propiedades mnimas para los materiales considerados en este estudio son los siguientes:

Acero Estructural Perfiles Laminados, ASTM A36Fy=36 kip

CONSIDERACIONES PARA EL DISEO La seleccin de los elementos se hizo considerando el mtodo de Diseo LRFD considerado en AISC 2005, Manual of Steel Construction Allowable Stress Design. American Institute of Steel Construction.

Para el clculo estructural con la geometra en 3D de la planta, se utiliz el software ETABS.

Vista de la estructura en Planta y 3D

Vista de la Estructura Metlica

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