AVICOMA

Ing° Carlos Javier Silva Castillo CIP 118031Consultor en Análisis, Diseño, Evaluación y Reparación Estructural Urb. Ignacio Merino Mz I lote 15 II Etapa Piura

#974900763 974900763 [email protected]

Memoria de Cálculo del Proyecto "Elaboración del ExpedienteMemoria de Cálculo del Proyecto "Elaboración del ExpedienteMemoria de Cálculo del Proyecto "Elaboración del ExpedienteTécnico del Centro Comercial Técnico del Centro Comercial Técnico del Centro Comercial AVICOMA & AVICOMA & AVICOMA & S.M."S.M."S.M."

T R A B A J O N ° C S C - 0 3 5 - 2 0 1 5

1. IIINNNTTTRRRODODODUCCUCCUCCIIIÓNÓNÓN

El presente Informe Técnico contiene la Elaboración de la Memoria de Cáculo delProyecto “ Elaboración del Expediente Técnico del Centro Comercial AVICOMA”, realizada por elIng. Carlos Javier Silva Castillo con CIP 118031 a pedido de la Arq. Lizeth Irene Cueva Gómez conCAP 9949, domiciliada en Av. Sánchez Cerro N° 450 del distrito, provincia y departamento dePiura, Perú.

2. BBBAAASES SES SES PPPARARARAAA ELELEL DDDIIISESESEÑÑÑOOOREGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

NTP E – 020 Norma Técnica de Edificación “Cargas”

NTP E – 030 Norma Técnica de Edificación “Diseño Sismorresistente”

NTP E - 050 Norma Técnica de Edificación “Suelos y Cimentaciones”

NTP E - 060 Norma Técnica de Edificación “Concreto Armado”

NTP E – 070 Norma Técnica de Edificación “Albañilería Estructural"

3. DATOS DATOS DATOS GENERALESGENERALESGENERALES

3.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES

Las especificaciones de los principales materiales que intervienen en esta estructurason detalladas a continuación:

Acero de Refuerzo.-

Será del tipo corrugado cuya resistencia a la fluencia es de 4200 kg/cm2 y estaresistencia debe corresponder a la determinada por las pruebas de barras de sección transversalcompleta. El Acero de Refuerzo deberá cumplir con lo especificado en el apartado 3.5, del capítulo3 de la norma E.060. (Concreto Armado).

Concreto.-

Mezcla de cemento Portland Tipo I, agregado fino, agregado grueso y agua, con o sinaditivos. Es un concreto que tiene un peso aproximado de 2400 kg/m3.


#974900763 974900763 [email protected] resistencia a la compresión del concreto ensayada en testigos a la edad de 28 días

será como mínima de 210 kg/cm2.El tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe ser superior a ninguna de:

a) 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado.b) 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso.c) 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo,paquetes de barras. Además deben cumplir con todo lo demás especificado en la E.060.

Unidad de Albañilería para Muros Portantes.-

Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensión y peso permite que seamanipulada con una sola mano. Se utilizara ladrillo de arcilla de tipo solido industrial porencontrarse en la zona sísmica 4 según el mapa de zonificación sísmica del Perú, cuya cara deasiento puede tener un porcentaje de alveolos menor al 30% de la sección bruta.

Mortero.-

El mortero estará constituido por una mezcla de aglomerantes y agregado fino a loscuales se añadirá la máxima cantidad de agua que proporcione una mezcla trabajable, adhesiva ysin segregación del agregado.

3.2 ACCIONES CONSIDERADAS

Pesos propios y cargas permanentes:

-Peso concreto Armado: 2400 kg/m3.-Peso de la Albañilería: 1850 kg/m3.

PESO DE LA LOSA ALIGERADAPeso Losa h =20c m 300 kg/m2

Peso Piso Terminado 100 kg/m2

Peso Tabiquería 100 kg/m2

Total 500 kg/m2

PESO DE LA LOSA MACIZATotal h = 20 cm 480 kg/m2

Sobrecargas de uso:

Según la Norma E.020, lugares destinados para centros comerciales: s/c = 500 kg/m2

3.3 COMBINACIONES DE CARGA PARA EL DISEÑO:

Se consideran las combinaciones exigidas por la Norma E060

C1: 1.4 D + 1.7 L


#974900763 974900763 [email protected]:1.25 D + 1.25 L + 1.0 SX

C3: 0.9 D + 1.0 SX

C4: 1.25 D + 1.25 L + 1.0 SY

C5: 0.9 D + 1.0 SY

Dónde: D: Carga muerta L: Carga viva

SX, SY: Cargas provenientes de acciones sísmicas en las direcciones X e Y.

4. PREDIMENSIONAMIENTOPREDIMENSIONAMIENTOPREDIMENSIONAMIENTO:::

4.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA:Luz máxima: 4.9 m

h = L/25 = 4.9/25 = 0.196m

h = 0.20 m

4.2 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS:

Vigas más esforzadas:Luz máxima 10 mh > L/12…. h = 0.80 mVigas menos esforzadas:Luz máxima 5.50 mh > L/12…. h = 0.45 m


#974900763 974900763 [email protected]

4.3 PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS:Pmáx = 90 Ton

Ac > =Pmáx1.1/(Фf´c) = 90000 *1.1 /(0.25*210)

Ac > = 1885.71 cm2 = bxh

Por arquitectura: b = 30 cm, por tanto: h > 20 cm, entonces tomamos h = 60 cm.

4.4 PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS:

Espesor de garganta:Luz máxima 4.8mt > L/25 = 4.8/25….t = 0.19 mt > L/20 = 4.8/25….t = 0.24 mTomamos un valor de t = 0.22m

5. CIMENTACIÓNCIMENTACIÓNCIMENTACIÓN

5.1. DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN

Se trata de una cimentación resuelta con los sistemas tradicionales especificados en losplanos correspondientes. En tales planos vendrán especificadas las características de los


#974900763 974900763 [email protected] utilizados, así como los distintos detalles constructivos a realizar. La cimentación, eneste caso se realiza mediante un sistema de zapatas conectadas.

El tipo de suelo es un suelo intermedio S3, con una capacidad portante de 10 ton/m2.

5.2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA

El tipo de cimentación elegido es el más adecuado para las características geológicas yportantes del terreno, no obstante se verificará esta circunstancia tras la realización del estudiogeotécnico.

3.3. MÉTODO DE CÁLCULO

El cálculo de la cimentación se ha analizado mediante el programa ETABS, del cual seextraen las fuerzas de diseño de la cimentación.

Ejemplo para el diseño:Área en planta:

Pservicio = 115.15 Ton.Area > = 115.15/10 > = 11.5m2

Considerando una columna de 30 x 60 cm2

A X B = 11.5 y A – B = 0.3 , entonces tomamos A = 3.3 m y B = 3.6 m .


#974900763 974900763 [email protected]

3.4. DISEÑO PARA VIGAS DE CIMENTACIÓN:Se pre dimensionan con L/7, siendo L la luz libre.

Introducción del modelo espacial con vigas de cimentación incluidas, para obtener lassolicitaciones de momento y cortante para cada viga.

Viga de gran Peralte: Verificación con Refuerzo en el Alma.

El diseño de la zapata se efectúa como en el caso de zapatas conectadas.


#974900763 974900763 [email protected]:

BASE: b: 25 cmALTURA h: 40 cmN°CAPAS n: 1PERALTE d: 34 cm

FLUENCIA fy: 4200 kg/cm2

RESIST.C°A f´c: 210 kg/cm2

COEF.FLEX φ 0.9Acero mínimo: As_min 2.83 cm2

Acero máximo As_max 13.55 cm2

Los detalles de las vigas de cimentacion estaran mejor desarrolladas en los planos deestructuras respectivas.

6. MEMORIA DE LA MEMORIA DE LA MEMORIA DE LA ESTRUCTURAESTRUCTURAESTRUCTURA

6.1. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA.La estructura consiste en una planta de 100.25m x 37.67m, de 2 niveles con proyección a un

tercer nivel, la edificación se destina a uso de centro comercial.

PRIMER PISO

SEGUNDO PISO


#974900763 974900763 [email protected]

Para su diseño estructural se optó por una estructura formada por entramado depórticos compuestos por columnas y vigas de sección rectangular sobre los cuales apoyan lasLosas.

El Sistema estructural, también acopla el uso de muros de albañilería en la dirección X-X y Y-Y de la estructura para recibir fuerzas sísmicas en esas direcciones.

6.2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA

Se ha adoptado este tipo de estructura atendiendo a parámetros de diseño yfuncionalidad, principalmente por el aprovechamiento máximo de los dos pisos como lugar decomercio y zonas de tránsito y de la optimización de las distribuciones.

Por ser una planta de más de 100m de longitud, se ha separado en tres bloques, losextremos que son simétricos y un bloque central, considerando una junta de separación de 10 cmentre cada uno de ellos, el análisis se ha hecho de forma independiente para cada uno.


#974900763 974900763 [email protected]

BLOQUE 1 Y 3 (extremos)

BLOQUE 2 (central)


#974900763 974900763 [email protected]

6.3. MÉTODO DE CÁLCULO

El análisis de las solicitaciones se realiza mediante un cálculo espacial en tresdimensiones por métodos matriciales de rigidez, formando las barras los elementos que definenlas estructuras: columnas, vigas, placas y viguetas

.Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos considerando 6

grados de libertad; y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano en cada planta para simularel comportamiento de un DIAFRAGMA RIGIDO, impidiendo así los desplazamientos relativos entrenudos del mismo.

Por tanto, el edificio sólo podrá girar y desplazarse en su conjunto. Se crea pues, unconjunto de nudos generales de dimensión finita en columnas y nudos, cuyos nudos asociados sonlos definidos en las intersecciones de viguetas y brochales en vigas (en sus bordes) y de todos ellosentre la cara de los pilares.

Dado que están relacionados entre sí por la compatibilidad de deformaciones podemosresolver la matriz de rigidez general y las asociadas, obteniendo los desplazamientos y esfuerzos detodos los elementos.

Para el caso de esta Estructura se modelo bajo el programa ETABS 15.1 creando unmodelo tridimensional con pórticos y muros portantes.

Análisis Bajo Cargas de Gravedad

Bajo Cargas de gravedad podemos resaltar que la Estructura (bloque central) tendrá un


#974900763 974900763 [email protected] total de 3646.71 Ton. El cual está calculado utilizando un 100% la carga muerta más unadicional del 50% de la carga viva.

Un análisis de cargas muestra que la columna más esforzada recibe una carga de 82.27Ton.

Bajo la combinaciones de cargas, estáticas y sísmicas; se muestra los siguientes valoresde momentos flectores.

Bajo Cargas de gravedad podemos resaltar que la Estructura (bloques extremos) tendráun peso total de 3608.03 Ton. El cual está calculado utilizando un 100% la carga muerta más unadicional del 50% de la carga viva.

Un análisis de cargas muestra que la columna más esforzada recibe una carga de115.51 Ton.

Bajo la combinaciones de cargas, estáticas y sísmicas; se muestra los siguientes valoresde momentos flectores.


#974900763 974900763 [email protected] Análisis bajo cargas sísmicas

El diseño sísmico obedece a los Principios de la Norma E.030 DISEÑOSISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de Edificaciones conforme a los cuales:

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

La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurriren el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límitesaceptables.

Estos principios guardan estrecha relación con la Filosofía de Diseño Sismo resistentede la Norma:

Evitar pérdidas de vidasAsegurar la continuidad de los servicios básicosMinimizar los daños a la propiedad

Análisis dinámico

Se obtuvo así el siguiente cuadro de derivas máximas de entrepiso. (Bloque central):

Story Item Load DriftX DriftYSTORY3 Max Drift X DX 0.006402STORY3 Max Drift Y DX 0.002716STORY3 Max Drift X DY 0.000312STORY3 Max Drift Y DY 0.001566STORY2 Max Drift X DX 0.006961STORY2 Max Drift Y DX 0.002851STORY2 Max Drift X DY 0.000418STORY2 Max Drift Y DY 0.001963STORY1 Max Drift X DX 0.002616STORY1 Max Drift Y DX 0.001124STORY1 Max Drift X DY 0.000465STORY1 Max Drift Y DY 0.001625

Los desplazamientos de entrepiso están por debajo de los máximos establecidos en laE030. Se obtuvo así el siguiente cuadro de derivas máximas de entrepiso. (Bloques extremos)

Story Item Load DriftX DriftYSTORY3 Max Drift X DX 0.003078STORY3 Max Drift Y DX 0.001557STORY3 Max Drift X DY 0.002046STORY3 Max Drift Y DY 0.002726STORY2 Max Drift X DX 0.004636STORY2 Max Drift Y DX 0.002476


#974900763 974900763 [email protected] Max Drift X DY 0.003107STORY2 Max Drift Y DY 0.003518STORY1 Max Drift X DX 0.001619STORY1 Max Drift Y DX 0.001248STORY1 Max Drift X DY 0.001068STORY1 Max Drift Y DY 0.00252

Los desplazamientos de entrepiso están por debajo de los máximos establecidos en laE030.

6.4. DISEÑO DE VIGAS

BLOQUE 1:

DISEÑO DE VIGAS

Diseño viga 1:Sección 30x50.

As.min 4.4As.max 21.0


#974900763 974900763 [email protected]

Viga del primer piso:Máximos valores para momento negativo

As 4.38cm2

Máximos valores para momento positivo

As 3.73cm2


#974900763 974900763 [email protected]

Diseño viga 2Sección 30x80

Viga del primer piso:Máximos valores para momento negativo

As 21.8 cm2

Máximos valores para momento positivo

As 20.5cm2


#974900763 974900763 [email protected]

6.4. DISEÑO DE LOSAS

La Losa del primer y segundo piso corresponde a un aligerado de 20 cm, con unospaños de losa maciza de 20 cm

Se procede al análisis del aligerado considerando una viga de sección T para momentospositivos y Viga rectangular para momentos negativos.

6.4. DISEÑO DE COLUMNAS

Las columnas son elementos que están sometidos principalmente a esfuerzos de flexo-compresión.

Los efectos de esbeltez de las columnas, y la consiguiente reducción de su capacidad decarga se evalúan en forma independiente al diseño propiamente dicho, mediante la consideración


#974900763 974900763 [email protected] los momentos generados por las deformaciones transversales de las columnas (momentos de2do. orden) o mediante procesos aproximados que comprenden la estimación de factores quecorrigen a los momentos del análisis estructural (momentos de 1er orden).

Además, adicionalmente se presenta el problema de la flexión biaxial, el cual siempreexiste si se consideran momentos de sismo en una dirección y simultáneamente momentos decargas verticales en la otra.

Efecto de esbeltez:

Los efectos locales se desprecian si:

Para los casos críticos en este proyecto:

Entonces podemos despreciar los efectos locales de esbeltez.

Para los efectos globales:

Si Q es menor que 0.06 se podrá considerar que el entrepiso está arriostradolateralmente, y los efectos globales de Segundo Orden pueden despreciarse ( δg = 1 ).

Para el caso de este edificio se puede observar que se pueden despreciar estos efectos.

DISEÑO DE LA COLUMNA C3. INTERACCIÓN Y VERIFICACIÓN DE LAS CARGAS.

COLUMNA C3: 30 x 30


#974900763 974900763 [email protected]


#974900763 974900763 [email protected]

7 7 7 CCCOOONNNCCCLLLUUUSSSIIIOOONNNES Y ES Y ES Y RRRECECECOOOMMMEEENNNDDDACACACIIIOOONNNESESES

a) La presente memoria de cálculo es el resumen de la verificación del comportamiento y del diseñode los elementos estructurales que han sido plasmados en los planos de estructuras.

b) El diseño estructural está en función a los parámetros de los estudios de suelos, por lo tantocualquier mal resultado o falla en dicho estudio no hace responsable al Profesional que suscribe esteinforme.

c) El diseño estructural ha sido elaborado para la condición más desfavorable tal como se ha indicadoen el diseño alcanzado.

d) El diseño de la cobertura planteada CUMPLE las exigencias del trabajo solicitado y no seobserva problema alguno en esfuerzos, deformaciones o pandeo de los elementos estructurales queconforman la cobertura.

e) Indicar a cada propietario que su stand está diseñado para soportar sólo 300 kg/m2 que da un total de4.47 ton, cualquier incumplimiento en este punto no será responsabilidad del Profesional que suscribe esteinforme. Cabe resaltar que en la construccion se debe cumplir con las dimensiones plasmadas en estedocumento para soportar dichas cargas.

f) Para el análisis y diseño de la estructura del tanque elevado, se consideró el peso del agua comocarga viva (situación más crítica) y se modeló a tanque lleno, entregando el total de la carga al entramadocorrespondiente.

g) Se deben respetar todas las indicaciones y recomendaciones que se indican en el estudio desuelos, en especial las profundidades de cimentación.

h) Se alcanza la siguiente memoria de cálculo en físico que consta de 16 páginas firmadas, para quesea revisada y aprobada por el profesional correspondiente.

AVICOMA

Documents

Transcript of AVICOMA