MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURASI.E.PARTICULARSANTA MARIA DE LA PAZ

MEMORIA DE CLCULO DE ESTRUCTURASEste documento forma parte integral del proyecto estructural de la INSTITUCION EDUCATIVA PARTICULAR SANTA MARIA DE LA PAZ.El proyecto comprende la construccin de las Aulas de la I.E.P. SANTA MARIA DE LA PAZ, el cual se encontrara ubicado en la calle Lambayeque Cdra. 01, del Distrito de PIMENTEL, Provincia de Chiclayo perteneciente al Departamento de Lambayeque. La Institucin Educativa est destinado para estudios de inicial, primaria y secundaria, est conformado por 3 Niveles, con 20 Aulas, 1 sala de reuniones, 1 ambiente de secretaria, 1 ambiente de Direccin y 1 ambiente administrativo. Cuenta con la siguiente distribucin arquitectnica. En la siguiente imagen se muestra distribucin del Centro Educativo.

El diseo estructural de la Institucin Educativa, se orienta a proporcionar adecuada estabilidad, resistencia, rigidez y ductilidad frente a solicitaciones provenientes de cargas muertas, vivas, asentamientos diferenciales y eventos ssmicos.El diseo ssmico obedece a los Principios de la Norma E.030 DISEO SISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de Edificaciones conforme a los cuales:

La estructura no debera colapsar, ni causar daos graves a las personas debido a movimientos ssmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.

La estructura debera soportar movimientos ssmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daos dentro de lmites aceptables.

Estos principios guardan estrecha relacin con la Filosofa de Diseo Sismo resistente de la Norma: Evitar prdidas de vidas Asegurar la continuidad de los servicios bsicos Minimizar los daos a la propiedad.

DIAFRAGMA RGIDO

La cimentacin consiste en cimentacin continua y aislada, para muros de albailera y columnas, respectivamente. La cimentacin se constituye as en el primer diafragma rgido en la base de la construccin, con la rigidez necesaria para controlar asentamientos diferenciales.

Los techos estn formados por losas aligeradas que adems de soportar cargas verticales y transmitirlas a vigas, y columnas, cumplen la funcin de formar un Diafragma Rgido Continuo integrando a los elementos verticales y compatibilizando sus desplazamientos laterales.

CONFIGURACIN DEL EDIFICIO

El Sistema Estructural Predominante en la direccin X e Y es de sistema aporticado, por la participacin principal de Vigas y Columnas, de esta manera la norma principal que rigen sus diseos es la E-060 de Concreto Armado del RNE.

Se han incluido columnas rectangulares, a manera que tenga un buen comportamiento estructural. Existen vigas soleras de 25cmx20cm en combinacin con vigas peraltadas de 30x50cm.

Las losas aligeradas se han dimensionado con 20cm de espesor. Todo el concreto de las estructuras es de 210 kg/cm2. La configuracin busca satisfacer los siguientes requisitos: Planta simple Simetra en distribucin de masas y disposicin de muros, compensada con la adicin de prticos. Proporciones entre dimensiones mayor y menor en planta menores a 4; lo mismo en altura. Regularidad en planta y elevacin sin cambios bruscos de rigidez, masa o discontinuidades en la transmisin de las fuerzas de gravedad y horizontales a travs de los elementos verticales hacia la cimentacin. Rigidez similar en las dos direcciones principales de la edificacin. ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL

Se emple el programa de anlisis estructural SAP2000 V 14.1.0 que emplea el mtodo matricial de rigidez y de elementos finitos. Se model la geometra de la estructura y las cargas actuantes.

CARGASA continuacin se detallan las cargas consideradas en el anlisis por gravedad: Albailera 1900 kg/m3Concreto 2400 kg/m3Piso acabado 100 kg/m2 s/c sobre techos 250 kg/m2s/c en corredores 400 kg/m2

Las caractersticas de los materiales consideradas en el anlisis y diseo estructural fueron: Concreto fc = 210 kg/cm2 ; Ec = 2 173 000 T/m2

Acero: fy= 4200 kg/cm2 con elongacin mnima del 9%.No se permite traslapar refuerzo vertical en zonas confinadas en extremos de soleras y columnas.

2. MODELO ESTRUCTURAL

El modelo empleado para vigas y columnas consisti en barras de eje recto que incluyen deformaciones por flexin, carga axial, fuerza cortante y torsin.Este modelo considera el efecto tridimensional del aporte de rigidez de cada elemento estructural.

Fig. 1. Modelo Estructural

Fig. 2. Cargas Muertas Repartidas

Fig. 3. Cargas Vivas Repartidas

3. MASAS PARA EL ANLISIS DINMICO MODAL Y SSMICO

Las masas provenientes de las losas, piso terminado, y de la sobrecarga se concentran a nivel del centro de masas de cada losa; y las masas provenientes del peso propio de las vigas y columnas se consideran distribuidas en toda su longitud.

Luego el programa lleva la masa de los elementos estructurales hacia los nudos extremos. En el clculo de la masa de la estructura se consider el 50% de la carga viva (Art. 16.3 NTE E.030).

4. ANLISIS SSMICO

Se realiz un Anlisis Ssmico Dinmico por Superposicin Modal Espectral. Los parmetros empleados para el clculo del Espectro de Respuesta fueron:

Factor de Zona Z = 0.4 (Zona 3)Factor de Uso U= 1.5 (Categora A- Edificaciones Escenciales)Factor de Suelo S = 1.4 (Segn E.M.S. ING. WILSER H. BRIONES GALLARDO)Periodo que define la Plataforma del Espectro Tp = 0.9 (Segn E.M.S. ING. WILSER H. BRIONES GALLARDO)Factor de Reduccin de Fuerza Ssmica Rx = 8; Ry = 8

De esta forma el factorZUCSg/Rx = 220.12 TonZUCSg/Ry = 220.12 Ton

Para la superposicin de los modos se emple la frmula de la Combinacin Cuadrtica Completa contemplando un 5% de amortiguamiento crtico.

ESPECTRO E-030

ESPECTRO DE PSEUDO-ACELERACIONES RNE E.030

TSaC=2.5(Tp/T)

0.050.2632.500

0.060.2632.500

0.070.2632.500

0.080.2632.500

0.090.2632.500

0.10.2632.500

0.20.2632.500

0.30.2632.500

0.40.2632.500

0.50.2632.500

0.60.2632.500

0.70.2632.500

0.80.2632.500

0.90.2632.500

10.2362.250

20.1181.125

30.0790.750

40.0590.563

50.0470.450

60.0390.375

70.0340.321

80.0300.281

90.0260.250

100.0240.225

5. COMBINACIONES Y RESULTADOS DE ANLISIS ESTRUCTURALSe consideran las combinaciones exigidas por la Norma E060

C1: 1.4 D + 1.7 L C2: 1.25 D + 1.25 L + 1.0 SX C3: 0.9 D + 1.0 SXC4: 1.25 D + 1.25 L + 1.0 SYC5: 0.9 D + 1.0 SYPara el diseo de vigas se trazaron las envolventes de fuerzas.

6. DISEO ESTRUCTURAL

Para el diseo de vigas y columnas el programa sigue los lineamientos del ACI-08 cuyas frmulas y factores de cargas son equivalentes a los de nuestra norma E060.

Para el trazo de los planos se verifica que las cuantas de diseo sean mayores a la mnima y menores a la mxima estipuladas en la Norma E060.