Informe de Analisis Estructural de Direpro – Albañilería Confinada

Diseo Estructural

Perfil: Mejoramiento de los servicios de la Direccin Regional dela Produccin en la Regin Amazonas

DISEOESTRUCTURAL

MEMORIA DESCRIPTIVAESTRUCTURAS

1. Alcance y Descripcin:La presente Memoria Descriptivacorresponde al Anlisis ssmico y calculo estructural para la SedeInstitucional de la Direccin Regional de Produccin del GobiernoRegional de Amazonas Nivel Anteproyecto.

2. Objetivo Establecer las principales caractersticas con unenfoque estructural que deber tener la edificacin indicada.

3. Normativa El diseo estructural de la presente edificacin sebasa en la consideracin de las disposiciones de los reglamentos ynormas nacionales.En este sentido, la presente edificacin deberncumplir con los requisitos establecidos en: Reglamento Nacional deedificaciones normas tcnicas de edificacin (NTE). Norma E.020CARGAS NTE E.060 CONCRETO ARMADO Norma E.030 DISEO SISMORRESISTENTENorma E.070 ALBAILERIA NTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES.

4. Especificaciones Materiales Empleados:

Concreto: Resistencia (fc): 210 Kg/cm2:

Zapatas. Vigas de cimentacin. Cimientos corridos. Columnas.Vigas. Losas de entrepiso.

Mdulo de Elasticidad (E) : 217,000 Kg/cm2 (fc = 210 Kg/cm2)Mdulo de Poisson (u): 0.20 Peso Especfico (C): 2300 Kg/m3 (concretosimple); 2400 Kg/m3 (concreto armado).

ACERO CORRUGADO (ASTM A605): Resistencia a la fluencia (fy) :4,200 Kg/cm2 (Go 60): E: 2100,000 Kg/cm2

LADRILLOS DE ARCILLA (Techos Aligerados): : 90 Kg/m2 (unidadesde .30x.30x.15m)

RECUBRIMIENTOS MINIMOS (R): Cimientos, zapatas 7.50 cm Columnasconfinadas, Vigas confinadas 3.00 cm Losas Aligeradas, Vigaschatas, Vigas de borde 3.00cm.

5. Descripcin de la estructura:

El proyecto de Estructura contempla la construccin de una nuevaedificacin de material noble que consta de dos niveles, el cual seha estructurado mediante un sistema de albailera de albaileraconfinada.

6. Aspectos tcnicos del diseo:

Los Proyectos de Arquitectura, Estructuras e Instalaciones debenser el resultado de una accin coordinada de los especialistas, loque se refleja en el presente proyecto y que garantiza una solucinfuncional y econmica.Para el clculo de esfuerzos de los elementosestructurales, se ha considerado las normas de la Ingeniera Ssmica(Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismo resistente).Deacuerdo al estudio de suelos, no se detect la presencia deelementos que pueden afectar a la estructura. El resumen de lascondiciones del Estudio de Mecnica de Suelos presenta:

Segn especificaciones del estudio de Mecnica de Suelos con finesde Cimentacin tenemos lo siguiente: Peso especfico: 1.640 gr/cm3Nivel fretico: no encontrado Cohesin: 0.04 Kg/cm2 Cimientosuperficial cuadrado para ancho B = 2.00 m.

ALBAILERA CONFINADA

Segn la norma e-070 definiendo en artculo 3.3:

albailera reforzada con elementos de concreto armado en todo supermetro, vaciado posteriormente a la construccin de la albailera.la cimentacin de concreto se considera como confinamientohorizontal para los muros de primer nivel.

PROPIEDADES DE MATERIALES: CONCRETO:

DESCRIPCINFORMULAfactores

RESISTENCIA DE MATERIALESFC=210kg/cm2

DEFORMACIN UNITARIA MXIMAecu=0.003

MODULO DE ELASTICIDADEc= 15,000(F’C)Ec=217,371kg/cm2

MODULO DE POISONv=0.15

MODULO DE CORTEG= Ec/2.3G=94,509

ACERO DE REFUERZO:

DESCRIPCINfactores

ESFUERZO DE INFLUENCIAFy=4,200kg/cm2

DEFORMACIN UNITARIA MXIMAs=0.0021

MODULO DE ELASTICIDADEs=2,000,000kg/cm2

ALBAILERA: KING KONG INDUSTRIAL (TABLA 9 ARTICULO 13 NTE E.070):LAS UNIDADES DE ALBAILERA CUMPLEN CON LA TABLA N1 DEL ARTICULO 5.2.SIENDO UN LADRILLO TIPO IV. DESCRIPCINFORMULAfactores

RESISTENCIA A COMPRESIN AXIAL DE LAS UNIDADESf’b=145kg/cm2

RESISTENCIA A COMPRESIN AXIAL EN PILASf’m=65kg/cm2

RESISTENCIA AL CORTE EN MURETESv’m=8kg/cm2

MODULO DE ELASTICIDADEm=500 f’mEm=32,500kg/cm2

MODULO DE CORTEGm= 0.4 EmGm=13,000kg/cm2

VISTA DE PLANTA PRIMERA PLANTA LNEAS DE PROYECCIN SEGUNDAPLANTA

ANLISIS DE LA ESTRUCTURA

A. PRE DIMENSIONAMIENTO:

EN ESTE CAPTULO SE INDICAN LOS CRITERIOS Y RECOMENDACIONESTOMADOS PARA EL PRE DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOSESTRUCTURALES, BASADOS EN LA EXPERIENCIA DE OTROS PROYECTOS Y LOSREQUERIMIENTOS DE LA NORMA DE CONCRETO ARMADO E.060 Y LA DEALBAILERA E.070

1. MUROS DE ALBAILERA

SEGN LA NORMA NTE E.070, EL ESPESOR EFECTIVO T PARA MUROS DEALBAILERA CONFINADA, ES IGUAL AL ESPESOR DEL MURO SIN TARRAJEO YDEBER SER COMO MNIMO:

(PARA ZONAS SSMICAS 2 Y 3)

H: ALTURA LIBRE ENTRE ELEMENTOS DE ARRIOSTRE HORIZONTALES.REEMPLAZANDO:

SE TOMA UN ESPESOR DE MURO DE 0.15 cm.

2. COLUMNAS Y VIGAS DE CONFINAMIENTO

LA NORMA NTE E.070 ESPECFICA QUE EL ESPESOR MNIMO DE LASCOLUMNAS Y VIGAS SOLERAS DEBE SER IGUAL AL ESPESOR EFECTIVO DELMURO. ASIMISMO, INDICA QUE EL PERALTE MNIMO PARA LAS COLUMNAS DECONFINAMIENTO ES 15 CM Y EL PERALTE MNIMO DE LAS VIGAS SOLERAS DEBESER IGUAL AL ESPESOR DE LA LOSA DE TECHO.

EN RESUMEN PARA EL PRE DIMENSIONAMIENTO SE TIENE: MUROS DEALBAILERA: T = 15 cm COLUMNAS: 15 X 15 cm VIGAS SOLERAS: 15 X 20cm

3. VIGA PRINCIPALES

TOMANDO LAS RECOMENDACIONES DEL LIBRO DE CONCRETO ARMADO DELING. ANTONIO BLANCO , LAS DIMENSIONES DE LAS VIGAS PRINCIPALESPUEDEN OBTENERSE CON LAS SIGUIENTES EXPRESIONES:

DONDE: H = PERALTE DE LA VIGA (m) Ln = LUZ LIBRE DE LA VIGA (m)Bw = ANCHO DE VIGA (m)

POR LO TANTO LA VIGA PRINCIPAL DE VP -01 TENDR UN PERALTE 0.35CON UNA Bw DE 0.25 m.

4. ESCALERA

SE DIMENSIONAR LA ESCALERA DE LA SIGUIENTE MANERA:

SE CONSIDERA UN ESPESOR DE 0.12 M EN LA GARGANTA DE LA ESCALERAPARA UNA MEJOR DISTRIBUCIN DE ACERO EN EL CONCRETO D LOS PLANOS DEARQUITECTURA DEL PROYECTO SE TIENE 0.25 M DE LONGITUD CON UNDESCANSO Y CUENTA CON 18 CONTRAPASOS CUYA ALTURA SERN DE 0.18M.

SE DEBE CUMPLIR:

POR LO TANTO, SE ACEPTA LAS DIMENSIONES INDICADAS PARA LOSELEMENTOS DE LA ESCALERA.

5. LOSA MACIZA

PARA PRE DIMENSIONAR EL PERALTE DE LA LOSA MACIZA SE ANALIZA LACONDICIN MS DESFAVORABLE DE LA LOSA, PARA ELLO SE TOMA LA MAYOR LUZQUE DEBE SALVAR. EL PERALTE SE ESTIMA CON LA SIGUIENTE FRMULA:

B. PARMETROS SSMICOS

LOS PARMETROS NECESARIOS PARA REALIZAR EL ANLISIS SSMICO DE LAEDIFICACIN DE ALBAILERA VIENEN DADOS POR LA NORMA E.030 DE DISEOSISMO RESISTENTE

FACTOR DE ZONA (Z), SE ENCUENTRA UBICADA EN LA ZONA SSMICA 2,POR LO TANTO SEGN LA TABLA N 1 DE LA NORMA E.030 LE CORRESPONDE UNVALOR DE Z=0.3.

PARMETROS DEL SUELO (S) Y (TP), SE CONSIDERA LA MAYOR PARTE DELSUELO COMO LIMOSO-ARCILLOSO. SEGN LA TABLA N 2 DE LA NORMA E.030,LE CORRESPONDE UN TIPO DE SUELO S3 CON UN VALOR DE S=1.4 Y UNPERIODO TP = 0.9 seg.

CATEGORA DE LA EDIFICACIN (U), SEGN LA TABLA N 3 DE LA NORMAE.030, A UNA EDIFICACIN COMN (OFICINAS) LE CORRESPONDE UN FACTORU=1.0.

FACTOR DE REDUCCIN (R), LA TABLA N 6 DE LA NORMA E-030, A UNSISTEMA ESTRUCTURAL DE ALBAILERA CONFINADA LE ASIGNA UN COEFICIENTEDE REDUCCIN R=3 PARA SISMO SEVERO.

FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA (C), DE ACUERDO A LASCARACTERSTICAS DE SITIO, SE DEFINE EL FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICACON LA SIGUIENTE EXPRESIN:

T = PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIN DE LA ESTRUCTURA, Y SE PUEDEESTIMAR PARA CADA DIRECCIN CON LA SIGUIENTE EXPRESIN:

DONDE: hn = 3.20 X 2 PISOS = 6.40 m. (ALTURA TOTAL DEL EDIFICIO)Ct = 60 (PARA ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA SEGN NORMA E-030 ARTICULO17.2).

PARMETRO DE DISEO

PARMETROVALOR

Z0.3

U1.0

S1.4

R3.0

C2.5

C. REQUISITOS ESTRUCTURALES MNIMOS

PREVIO AL ANLISIS ESTRUCTURAL ES NECESARIO VERIFICAR QUE LAEDIFICACIN CUMPLA CON ALGUNOS REQUERIMIENTOS, TALES COMO LADENSIDAD MNIMA DE MUROS, EL ESFUERZO AXIAL MXIMO PERMITIDO Y OTRASCARACTERSTICAS QUE DEBE TENER UNA EDIFICACIN DE ALBAILERACONFINADA.

1. DENSIDAD MNIMA DE MUROS LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO (VER LAIDENTIFICACIN DE LOS MUROS EN PLANO) DEBE CUMPLIR CON UNA MNIMACANTIDAD DE MUROS PORTANTES EN CADA DIRECCIN DE ANLISIS.

DONDE: AP = REA DE LA PLANTA TPICA : 161.81 M2 N = NMERO DEPISOS DEL EDIFICIO : 2 L = LONGITUD TOTAL DEL MURO CONFINADO (ENMETROS) T = ESPESOR EFECTIVO DEL MURO: 0.15 m.

HALLAMOS EL PARMETRO DE LA DENSIDAD DEL LOS MUROS:

PARMETRO DE DISEO

PARMETROVALOR

Z0.3

U1.0

S1.4

R3.0

C2.5

HALLAMOS LAS DENSIDADES POR EJE DE LOS MUROS.LONGITUD DE MUROSEN X-X

MUROLONGITUDT(m)N VECESLtN (m2)

X15.850.1510.8775

X23.6121.083

X32.9510.4425

X41.2920.387

X54.3310.6495

X62.7531.2375

X72.3410.351

X81.8010.27

X92.2010.33

SUMA DE REAS DE CORTE =5.628

REA =161.81

DENS. MIN. DE MUROS X-X =0.0348

0.0348>0.015

CORRECTO

LONGITUD DE MUROS EN Y-Y

MUROLONGITUDT(m)N VECESLtN (m2)

Y114.810.1512.2215

Y23.2810.492

Y31.3310.1995

Y42.6310.3945

Y52.1510.3225

Y62.1010.315

Y71.6420.492

Y81.5010.225

Y915.6112.3415

SUMA DE REAS DE CORTE =7.0035

REA =161.81

DENS. MIN. DE MUROS Y-Y =0.0433

0.0433>0.015

CORRECTO

2. ESFUERZO AXIAL MXIMO

SE VERIFICA PARA EL MURO MS CARGADO (X1 ), CON UN REA TRIBUTARIADE 13.9082 M2 , QUE EL ESFUERZO AXIAL MXIMO (M) PRODUCIDO POR LACARGA DE GRAVEDAD MXIMA DE SERVICIO (PM) INCLUYENDO EL 100% DESOBRECARGA CUMPLE CON:

DONDE: H = ALTURA DE ENTREPISO L = LONGITUD TOTAL DEL MURO,INCLUYENDO EL PERALTE DE LAS COLUMNAS.

PARA EL MURO MS CARGADO (X1) SE TIENE :

0.15 X fm = 0.15 x 650 = 97.50 TON /M2 SE OBSERVA QUE ELESFUERZO AXIAL EN ESTE MURO RESULTA MENOS QUE LOS VALORESESTABLECIDOS

3. REQUISITOS ADICIONALES PARA ALBAILERA CONFINADA SE CONSIDERARCOMO MURO PORTANTE CONFINADO A AQUEL QUE CUMPLA LAS SIGUIENTESCONDICIONES:

EL MURO DEBE ENCONTRARSE ENMARCADO EN SUS CUATRO LADOS PORELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO VERTICALES (COLUMNAS) Y HORIZONTALES(VIGAS SOLERAS). PARA LOS MUROS UBICADOS EN EL PRIMER PISO SEACEPTA LA CIMENTACIN COMO ELEMENTO DE CONFINAMIENTO HORIZONTAL.

UNA LONGITUD MAYOR O IGUAL A 1,20 M PARA SER CONSIDERADO COMOCONTRIBUYENTE EN LA RESISTENCIA A LAS FUERZAS HORIZONTALES.

LA DISTANCIA MXIMA CENTRO A CENTRO ENTRE COLUMNAS DECONFINAMIENTO SER DOS VECES LA DISTANCIA ENTRE LOS ELEMENTOSHORIZONTALES DE REFUERZO Y NO MAYOR DE 5 METROS.

SE UTILIZA EN LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO CONCRETO CON UNARESISTENCIA FC 17.15 MPA (175 KG/ CM2 ) .

SE ASUME QUE EL PAO DE ALBAILERA SIMPLE NO SOPORTA ACCIONES DEPUNZONAMIENTO CAUSADAS POR CARGAS CONCENTRADAS.

EL ESPESOR MNIMO LAS VIGAS SOLERAS SER IGUAL AL ESPESOR EFECTIVODEL MURO Y SU PERALTE MNIMO IGUAL AL ESPESOR DE LA LOSA DETECHO.

EL PERALTE MNIMO DE LA COLUMNA DE CONFINAMIENTO SER 15 CM O ELESPESOR EFECTIVO DEL MURO.

CUANDO SE UTILICE REFUERZO HORIZONTAL EN LOS MUROS CONFINADOS,LAS VARILLAS DE REFUERZO PENETRARN EN LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTOPOR LO MENOS 12.50 CM Y TERMINARN EN GANCHO A 90, VERTICAL DE 10 CMDE LONGITUD.

METRADO DE CARGAS

PARA EL METRADO DE CARGAS SE TIENE LAS SIGUIENTESCONSIDERACIONES: CARACTERSTICAS GEOMTRICAS:

NMERO DE PISOS 2 ALTURA DE ENTREPISO 3.00 M ALTURA DE PISO ATECHO 2.88 M PERALTE DE LOSA MACIZA 0.12 M ESPESOR EFECTIVO DEMUROS 0.15 M PESOS UNITARIOS: ALBAILERA SLIDA 1.80 TON/M3 ALBAILERAHUECA 1.35 TON/M3 CONCRETO 2.40 TON/M3 CARGAS CONSIDERADAS: PISOTERMINADO 100 KG/M2 SOBRECARGA PISO TPICO 250 KG/M2

VISTA DE PLANTA DISTRIBUCIN DE REAS TRIBUTARIAS GENERAL

CUADRO DE REAS TRIBUTARIAS

REA TRIBUTARIAS X-X

MUROREA

X113.9082

X28.90138.5377

X37.4187

X42.38461.6539

X57.6583

X65.78155.07425.3188

X71.9357

X85.4553

X93.9784

AREA TRIBUTARIAS Y-Y

MUROAREA

Y15.8037.95430.614

Y26.6547

Y33.2699

Y45.1675

Y54.9095

Y64.0368

Y73.37192.8964

Y86.0907

Y97.5665.45393.2421

VISTA DE PLANTA DISTRIBUCIN DE REAS TRIBUTARIAS DETALLADA

Prolongacin San Martn N 611 Huacho Huaura LimaCelular: 992701902/ Telfono: (01)6787259 / RPM: #957648857 E-mail:[email protected]

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