memoria calculo casa dos pisos

MEMORIA DE CÁLCULO

PROYECTO “Casas DFL2 Talca”

I. GENERALIDADES

El proyecto contempla el cálculo estructural de casas de subsidio de 2 pisos, ubicado en la comuna de Talca, Región Maule. II. DESCRIPCION Y CONCEPTO ESTRUCTURAL

El proyecto se basa en una casa de 2 pisos D.F.L.2, ubicada en la comuna de

Talca, VII región. La estructura está conformada por muros de albañilería armada de 15 cm. de

espesor en el primer nivel, con esto se forma una estructura resistente con muros rígidos que soportarán así las fuerzas laterales. El segundo nivel está formado por un envigado de piso en volcometal, que actúa como un diafragma rígido.

El modelo computacional se realizó con el Software ETABS 8.48

III. MATERIALES Hormigón

El hormigón de la estructura será de resistencia cúbica de 160 Kg/cm2 a los 28 días. El hormigón considerará una fracción defectuosa del 10 % (según norma chilena NCH 170 of. 85). Asimismo, de acuerdo a la denominación vigente será un hormigón grado H20. Esta resistencia se define como la resistencia característica. Acero para Albañilería

El acero para albañilería armado es A 44-28 H 22800)(

cmkgfy =

σ con resaltes, (CAP

o AZA), según norma NCh 204.

Acero estructural

ACERO: A 42-27 ES, donde

22700)(cm

kgfy =σ

Módulo de elasticidad y densidad para cálculo:

26101,2

cmkgxE =

24200.)(cm

kgrot =σ

3)( 850.7m

kgacero =γ

Memoria de Cálculo Mayo 2010 Casas DFL-2 Talca

Alain Goffard R. Ing. Civil – ROL: 309.012-4

Los perfiles y planchas de acero deberán cumplir con la Norma Nch 203 of. 77. Las planchas gruesas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma Nch 209 of. 71. Las planchas delgadas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma Nch 217 of. 68. Para este caso la viga tt diseñada será: Viga tt: 150x100x5 Pernos, Tuercas y Golillas Corrientes Los pernos corrientes, tuercas y golillas serán de acero calidad A 42– 23 o ASTM A307, salvo indicación contraria en los planos, y deberán cumplir con las normas Nch 206 of. 56, Nch 208 of. 56 y Nch 301 of. 63. Alta Resistencia Los pernos de alta resistencia serán de acero al carbono según ASTM tipo 2 tipo 1 (A– 325). Las tuercas y golillas deberán cumplir con las normas ASTM A563 y ASTM F436 respectivamente. Soldaduras Los electrodos empleados para soldaduras al arco manual, serán del tipo E 7018 RH, de acuerdo con la norma AWS. Los electrodos empleados para soldaduras automáticas al arco sumergido serán de alambre cobrizado AWS EH – 14 y fundente grado 50, debiendo cumplir con lo señalado en la norma AWS A.5.17. Todos los perfiles soldados se fabricaran mediante soldadura automática de arco sumergido, según AWSA5.17. Conexiones Apernadas La colocación de pernos de alta resistencia deberá cumplir con la “specification for structural joints using ASTM A325 or A490 Bolts“ del AISC. Tales pernos deberán llevar una golilla plana endurecida por el lado de la tuerca. IV. NORMAS Y CARGAS Se han utilizado las siguientes normas chilenas para el cálculo estructural del proyecto: - Diseño Sísmico: NCh 433 Of 96. En el método de análisis, la acción sísmica se asimila a un sistema de fuerzas horizontales cuyos efectos sobre la estructura se calculan siguiendo los procedimientos de la estática. Este sistema de fuerzas horizontales aplicadas en el centro de masas del piso.



Las estructuras se diseñan para resistir la acción sísmica de acuerdo a la norma Nch 433-of96, permitiendo la estabilidad frente a las solicitaciones a las que estará expuesta durante su vida útil. Se considera entonces, características como : la zona geográfica en la cual estará emplazada, el efecto del suelo de fundación y la topografía , clasificación de acuerdo al tipo de estructura, importancia, uso y riesgo de falla, limitación de deformaciones horizontales, etc. El método de análisis utilizado será: Análisis Estático

Parámetros Sísmicos :

� A0 = 0.4 g (corresponde a la aceleración efectiva de la NCh 433 y que depende de la ubicación geográfica del lugar).

� I = 1.0 Factor de importancia de la estructura. Corresponde a la categoría C según punto 4.3.1 de la NCh 433

� T’ =0.35. Parámetro que depende del tipo de suelo. � n= 1.33 Parámetro que depende del tipo de suelo. � S=1.0 Parámetro que depende del tipo de suelo � To =0.3. Parámetro que depende del tipo de suelo. � R0 =4 y R=4

� Corte Basal: C*I*P ; Donde:

� C: coeficiente sísmico � I: Coeficiente de importancia. � P: Peso sísmico.

� Coeficiente Sísmico:

Donde:

N, T` = Son parámetro relativos al tipo de suelo de fundación.

Ao = Es la aceleración máxima efectiva del suelo.

R = Factor de reducción que depende del material de diseño.

T* = Es el período del modo con mayor masa traslacional equivalente en la dirección

de análisis.

El suelo ha sido clasificado como tipo II, según el informe de mecánica de suelos. La sobrecarga de techo no incide en el peso sísmico de la estructura, como lo estipula la NCh 433, por lo que no se ha considerado, no así la sobrecarga del primer nivel, ya que ésta fue considerada en un 25 %.



- Nieve: NCh 431 Of 77.

Según la norma Chilena NCh 431 Of. 77, la carga de nieve es: P= 25 kgf/m2

- Viento: NCh 432 Of 71. Se diseñarán las estructuras para absorber las tensiones originadas por el viento si es necesario, de acuerdo a lo estipulado en la norma Nch 432 Of71 para el cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. Según la norma Chilena NCh 432 Of. 71, la carga de nieve es: P= 55 kgf/m2 - Sobrecarga: NCh 1537 Of 86. Cargas Eventuales: peso propio más un porcentaje de la sobrecarga de uso, más impacto, más una sola de las cargas siguientes : sismo, viento, temperatura o fuerzas horizontales de equipos Las tensiones admisibles podrán incrementarse en un 33.33 %. Cargas de Montaje: Se considerarán las cargas que puedan afectar a la estructura en la etapa de construcción o montaje propiamente tal. Las tensiones admisibles podrán incrementarse en un 50 %. La cargas y sobrecargas de uso consideradas para este proyecto, serán determinadas de acuerdo a lo indicado en la norma Nch 1537Of86, estos son valores característicos o en el caso de las sobrecargas, valores mínimos recomendados. De acuerdo a la Norma Chilena NCh 1537 Of. 86 la sobrecarga de uso es la siguiente: Techo SC = 30 kgf./m2 Uso SC = 200 kgf./m2

- Peso Propio. Cargas Permanentes: peso propio ( peso de la estructura y todo el material unido o soportado permanentemente por ella ), sobrecargas de uso ( verticales, de nieve, de viento, impacto, etc según corresponda ). El peso propio establecido es el siguiente: Cubierta: 100 kgf./m2 2º Piso: 80 kgf./m2



- Acero estructural Los perfiles y planchas de acero deberán cumplir con la Norma Nch 203 of. 77. Las planchas gruesas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma Nch 209 of. 71. Las planchas delgadas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma Nch 217 of. 68.

V. COMBINACIONES DE CARGA

Para el diseño de elementos de la estructura se han usado las siguientes combinaciones de carga:

� 1.4 PP + 1.7 SC

� 1.4 PP + 1.4 SC +- 1.4 SX

� 1.4 PP + 1.4 SC +- 1.4 SY

� 0.9 PP +- 1.4 SX

� 0.9 PP +- 1.4 SY

Pudiéndose aumentar las tensiones en un 33 % para la combinación que contenga cargas eventuales VI. FUNDACIONES

Para este proyecto se utilizarán zapatas corridas bajo los muros y zapatas aisladas bajo pilares. Las tensiones admisibles consideradas son: Estática: 3.0 kg/cm2 Sísmica : 4.0 kg/cm2

En el diseño de las fundaciones o zapatas se utilizó el siguiente manual “Código de Diseño de Hormigón Estructural (ACI 318-99)”, en el capítulo 15 de dicho código se encuentran las expresiones utilizadas en este diseño.



Estas expresiones son las siguientes:

,

Donde: N= Peso total de fundación. A= Sección de apoyo M= Momento volcante W= Momento resistente L= Largo fundación B= Ancho fundación Ecuación de volcamiento:

Ecuación de deslizamiento:

,

Donde:

= Ángulo de fricción interno Ca = Cohesión A = Sección en planta de fundación

Para el diseño de fundaciones se han usado las siguientes combinaciones de carga:

� PP

� PP + SC

� PP+SC+-SISMO

� 0.9PP+-SISMO



VII. CERCHAS Para el diseño de estos elementos se utilizó el Manual de Diseño de Metalcon, edición 2008. Con este manual se puede proyectar un innovador sistema constructivo, conformado por un conjunto de perfiles estructurales metálicos, livianos y galvanizados. En este caso se utilizó cerchas pre-diseñadas para luces de 8 m, con las siguientes bases:

� Peso propio + Sobrecarga PP+SC = 70kgf/m2 � Velocidad de diseño por Viento Pb = 120 km/hra � Distancia entre cerchas S = 90 cm

Según la Tabla Nº1 de cerchas SL, se tiene: PENDIENTE LUZ

(m) C.S. C.I. D.1 D.2 M. ESTAB.

50<p<60 8 90CA085 90CA085 40CA085 60CAO85 40CA085 @L/3

Donde: C.S. : Cuerda superior C.I. : Cuerda inferior D.1, D.2 : Diagonales ESTAB. : Estabilizador cuerda inferior



VIII. CUADRO RESUMEN CALIDAD MATERIALES.

Material Calidad

Hormigón

Acero Albañilería

Acero Estructural

Pernos

Tuercas

Soldadura

H – 20

A 44 – 28 H

A 42 – 27 ES

A 42 – 23 ó ASTM A 307

ASTM A 563 ó ASTM F 436

E 7018 RH



IX. ANEXO CÁLCULOS. Vigas y Cadenas

• Para el diseño en vigas se consideró una carga combinada correspondiente a un qu = 1,5 t/m.

• Con esta carga (qu) se determinó una sección de acero equivalente, esta sección fue inferior a la especificada como “Área mínima” en el código ACI 318-99.

• Debido a que esta área es inferior a la mínima, se considero la mínima como la de diseño.

La expresión de área mínima es la siguiente: Con estos antecedentes se determinó una sección de 15 x 30 cm. Detalle:

Igual procedimiento se realizó para las cadenas, obteniendo una sección de 15 x 25 cm. Detalle:

fy

dbA mínima

••= 4,1)(



Fundaciones

• Para el diseño de fundaciones se consideró las siguientes cargas: Mu = 6,01 t-m, Nu = 41,94 t.

• Con estas cargas (Mu y Nu) se determinó la tensión que la fundación ejerce contra el terreno, esta tensión se determinó con la siguiente expresión:

• Debido a que las tensiones obtenidas según dicha expresión indican que no se requiere utilizar armadura para las fundaciones, este elemento se diseñó con área mínima.

Detalle:

W

Mu

A

Nu ±=σ



Losas Para el diseño de las losas se consideraron los siguientes factores: Espesor losa 11 cm. Terminación cielo: 50 kg/m2 Sc. Estática: 100 kg/m2

Sc. Dinámica: 200 kg/m2

Para el diseño de las losas antes mencionadas se utilizó tablas de Marcus, además de su comprobación en programa SAFE V8. Gráfico de deformaciones.

Momentos máximos positivos

Mxx (+) = 0,97 t-m Myy (+) = 0,35 t-m Áreas: Ax = 4,02 cm2/m, Malla ACMA C443 Ay = 1,57 cm2/m, Malla ACMA C166



Momentos máximos negativos Mxx (-) = -2,15 t-m Área: Ax = 9,45 cm2/m, (φ12@15) Áreas Mínimas: Ax (mín)= 2,0 cm2/m Ax(mín) = 1,62 cm2/m

memoria calculo casa dos pisos

Documents

Transcript of memoria calculo casa dos pisos