EXPEDIENTE TECNICO

PROYECTO:

VIVIENDA MULTIFAMILIAR

ESPECIALIDAD:

ESTRUCTURAS

CONTENIDO:

MEMORIA DESCRIPTIVA

ESPECIFICACIONES TECNICAS

PLANOS

MEMORIA DESCRIPTIVA

1.0 PROYECTO

VIVIENDA MULTIFAMILIAR

2.0UBICACIN

PROPIETARIO: SR. MAURICIO DIEZ CANSECO.

UBICACIN: URB. SANTA ROSA AV. GASTON ZAPATA N400

DISTRITO: WANCHAQ

PROVINCIA: CUSCO

DEPARTAMENTO: CUSCO

FECHA: JULIO DE 2015

3.0GENERALIDADES

El presente documento corresponde a la Memoria Descriptiva de la parte de Estructuras del proyecto denominado VIVIENDA MULTIFAMILIAR, el mismo que consiste en un edificio convencional de cinco niveles vale decir, un primer nivel, Segundo nivel, tercer nivel, cuarto nivel, una terraza; ubicados en la URB. SANTA ROSA AV. GASTON ZAPATA N400, del distrito de Wanchaq, Provincia de Cusco y Departamento de Cusco; en cual ha sido elaborado tomando en cuenta las recomendaciones de las normas vigentes de Concreto Armado E-060.

El objetivo de esta memoria es facilitar una mejor comprensin del proyecto de estructuras al mismo tiempo de servir de complemento a los planos de estructuras para proporcionar una mejor comprensin del proyecto estructural en su proceso constructivo.

En tal sentido, esta memoria se complementa con los dems documentos tcnicos del expediente tcnico del pabelln, tales como:

a) Planos de Estructuras a nivel de obra

b) Memoria descriptiva de Estructuras

c) Especificaciones Tcnicas de Estructuras

d) Estudio de Mecnica de Suelos.

Es importante sealar que la geometra general del proyecto de esta edificacin tiene que ajustarse estrictamente a lo prescrito por el proyecto de arquitectura.

4.0 DESCRIPCION DEL PROYECTO DE ESTRUCTURAS

INTRODUCCION

El planteamiento estructural responde a los requerimientos de las diferentes estructuras aporticadas de concreto armado de cuatro niveles, para transmitir cargas a la cimentacin, de tal manera que no excedan las cargas de servicio permisibles.

La edificacin por ser de construccin nueva, consta de un bloque de cuatro niveles que se engloba adecuadamente, distribuyendo los elementos necesarios de la Vivienda multifamiliar, planteados en el proyecto de Arquitectura, Las cimentaciones necesarias se han proyectado con el objeto de minimizar los efectos de desplazamientos y/o rotaciones del suelo de cimentacin.

SISTEMAS ESTRUCTURALES

CIMENTACION

Debido a que se trata de una obra de construccin nueva, la fundacin establecida consta en zapatas combinadas de diferentes dimensiones y distribuidas de acuerdo a los requerimientos de cargas transmitidas por sus reas tributarias de la edificacin reforzadas por vigas de conexin de concreto armado; dispuestas a lo largo de los ejes estructurales en planta de la edificacin, las zapatas conforman parrillas planas rgidas y resistentes que garantizan la seguridad de las superestructuras contra asentamientos diferenciales y movimientos ssmicos del suelo de cimentacin.

En merito a lo antes mencionado el proyecto estructural cuenta con:

Zapatas combinadas ZC-1 de forma rectangular y dimensiones de 10.60 X 1.10m. y de peralte e= 0.50m, reforzadas con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos de doble canastilla, para la malla superior; y con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos de doble canastilla, para la malla inferior,

Zapatas ZC-2 de forma rectangular y dimensiones de 10.60x2.20m. y de peralte e= 0.50m, reforzadas con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla inferior.

Zapatas ZC-3 de forma rectangular y dimensiones de 10.60x2.00m. y de peralte e= 0.50m, reforzadas con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla inferior;

Zapata ZC-4 de forma rectangular y dimensiones de 10.60X1.50m. y de peralte e= 0.50m, reforzadas con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de 1/2 @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla inferior

Las vigas de conexin se hallan dispuestas perpendicularmente a la disposicin de las zapatas combinadas del presente proyecto; estas vigas tienen secciones de 0.25 x 0.40 m, con refuerzo de acero principal de 5 5/8 para el refuerzo superior, y 5 5/8 para el refuerzo inferior.

Los niveles de fundacin para las cimentaciones, se han establecido sobre la base de las Normas Peruanas de Estructuras vigentes en el Per. Como resultado de este anlisis los niveles de fundacin de las zapatas se ubican a una profundidad de -2.80 m.; Debajo de todas las zapatas antes indicadas de ha diseado un solado de concreto pobre de 0.05m. de espesor.

Las dimensiones, refuerzo, detalles de armado, calidad de materiales, etc., de todos los elementos estructurales de la cimentacin pueden apreciarse en los planos de estructuras del presente Expediente Tcnico.

La cimentacin soporta las cargas verticales as como los momentos transmitidos por las placas de concreto armado, muros portantes, columnas, y columnas de confinamiento, segn sea el caso, las que se apoyan directamente sobre estas.

PORTICOS

La estructura de cuatro niveles; est constituida por prticos de concreto armado, en ambas direcciones, distribuidos en forma modular, El esqueleto estructural principal del edificio que tiene la funcin de resistir las fuerzas verticales y laterales que solicitan la construccin, est conformada por un sistema aporticado tridimensional constituido por un conjunto de columnas y vigas de concreto armado y placas, estas ltimas dispuestas a lo largo de todos los ejes estructurales y en todos los niveles de la edificacin.

En total existen tres tipos de columnas, que se detallan a continuacin:

1. Las columnas C-1 tienen una seccin transversal rectangular de 0.25 x 0.45m. Estas columnas se encuentran en el proyecto en nmero de 2, y se extienden desde las zapatas del primer nivel, hasta la losa de entre piso del cuarto nivel; conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero principal es de 8 5/8 desde el inicio hasta la losa de entre piso del tercer nivel; continuando con 6 5/8 hasta la losa de techo sobre del cuarto nivel, los estribos son se acero de 3/8 a distancias especificadas en los planos de detalles de columnas.

2. Las columnas C-1' tienen una seccin transversal rectangular de 0.25 x 0.45m. Estas columnas se encuentran en el proyecto en nmero de 4, y se extienden desde las zapatas del primer nivel, hasta un altura de 1.20m sobre la losa de entre piso del cuarto nivel; conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero principal es de 8 5/8 desde el inicio hasta la losa de entre piso del tercer nivel; continuando con 6 5/8 hasta una altura de 1.20m sobre la losa de techo sobre del cuarto nivel, los estribos son se acero de 3/8 a distancias especificadas en los planos de detalles de columnas.

3. Las columnas C-1'' tienen una seccin transversal rectangular de 0.25 x 0.45m. Estas columnas se encuentran en el proyecto en nmero de 4, y se extienden desde las zapatas del primer nivel, hasta un altura de 2.30m sobre la losa de entre piso del cuarto nivel; conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero principal es de 8 5/8 desde el inicio hasta la losa de entre piso del tercer nivel; continuando con 6 5/8 hasta una altura de 2.30m sobre la losa de techo sobre del cuarto nivel, los estribos son se acero de 3/8 a distancias especificadas en los planos de detalles de columnas.

Placa P-1 de seccin rectangular de 0.25x3.90m, se extienden desde las zapatas hasta la losa de entrepiso del sptimo nivel en el bloque A, conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero es de 1/2 espaciados a 0.20m en doble sentido adems de ello lleva refuerzo en los extremos a manera de columneta con 4 5/8 desde el inicio hasta la losa de entrepiso del sptimo nivel.

Placa P-5 de seccin rectangular en forma de L de 3.54 x 2.09 x 2.50m, se extienden desde las zapatas hasta la losa de entrepiso del sptimo nivel en el bloque A, conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero es de 1/2 espaciados a 0.20m en doble sentido adems de ello lleva refuerzo en los extremos a manera de columneta con 4 5/8 desde el inicio hasta la losa de entrepiso del sptimo nivel.

Placa P-1 de seccin rectangular de 0.25x1.00m, se extienden desde las zapatas hasta la losa de entrepiso del cuarto nivel, conservando su seccin transversal en toda su altura, as tambin el refuerzo de acero es de 1/2 espaciados a 0.20m en doble sentido adems de ello lleva refuerzo en los extremos a manera de columneta con 4 5/8 desde el inicio hasta la losa de entrepiso del sexto nivel.

La vigas principales de concreto armado dispuestas a lo largo de todos los ejes estructurales de todos los entrepisos y techos del pabelln tienen secciones transversales rectangulares de 0.25 x 0.40m as como tambin vigas de seccin rectangular de 0.45x0.20m; tomando en cuenta las condiciones de diseo arquitectnico, tal como se muestra en los planos de vigas del proyecto. Las especificaciones y armado de acero de refuerzo se muestran en los planos estructurales de vigas, as como las especificaciones de acero de confinamiento.

La vigas secundarias de concreto armado dispuestas a lo largo de todos los ejes estructurales de todos los entrepisos y techos del pabelln tienen secciones transversales rectangulares de 0.25 x 0.40; tomando en cuenta las condiciones de diseo arquitectnico, tal como se muestra en los planos de vigas del proyecto. Las especificaciones y armado de acero de refuerzo se muestran en los planos estructurales de vigas del proyecto.

LOSAS DE ENTREPISOS

Todas las losas de entrepisos de la edificacin se constituyen en diafragmas rgidos que transmiten fuerzas de inercia a los elementos verticales resistentes del conjunto estructural, cumpliendo con el propsito de brindarle rigidez lateral a la estructura en la direccin de los muros ante eventuales efectos de cargas laterales de sismo y/o viento, mientras que las cargas verticales de las columnas se transmiten directamente al terreno mediante la cimentacin.

Para este proyecto se ha diseado losas aligeradas de 0.20m. de espesor, para caso todo el conjunto estructural del edificio, tecnoport de densidad 12 sern de concreto dimensionadas en 15cm. X 30cm. X 300cm. El refuerzo de acero principal ser de acero de 1 como acero positivo y 1 como acero negativo, el sentido de las viguetas de concreto se indica y grafica en el plano se estructuras, el refuerzo de acero de temperatura es con acero de espaciado a 0.25m, mas detalles de refuerzo y dems aspectos constructivos de las losas aligeradas de los entrepisos de los diferentes bloques de la edificacin, pueden apreciarse en los planos de losas del presente proyecto de estructuras.

ESCALERAS

El sistema de escaleras del proyecto est compuesto por una cajas de escaleras, la misma que enlaza adecuadamente los niveles del edificio, en ese entender se tiene que el tramo 1 se ubica entre el primer y segundo niveles, de manera que se apoya en un extremo en el suelo de fundacin y por el extremo superior en la plataforma de descanso la misma que se encuentra enlazada al tramo 2, que a su vez se encuentra apoyada por la parte superior en la viga de entrepiso, lo mismo sucede con los tramos 4, 6, 8 y 10; sin embargo los tramos 3, 5, 7 y 9, se encuentran apoyados por el extremo inferior en la viga de entrepiso y por el extremo superior en la plataforma armada de descanso su armado es con acero de 1/2 @ 0.20 en sentido longitudinal y 1/2 @ 0.20 en sentido transversal, el armado incluye los descansos, tal como se muestra en los planos de estructuras del presente proyecto.

TECHO Y COBERTURA

En este proyecto, de acuerdo al diseo arquitectnico, se cuenta con losas de techo tal y conforme las dems losas de entrepiso del proyecto. Adems de ello cuenta con un techo conformado con tijerales de madera Aguano de 2"x8" para los tijerales principales y tijerales secundarios de 2"x6", tal como se muestran en los planos del presente proyecto, cave notar que sobre los tijerales de madera antes indicados se muestran las respectivas correas, tambin de madera Aguano, de 2" x 3" para luego colocar caa, sobre el que va, la torta de barro, y una cobertura teja de arcilla cocida.

5.0 CRITERIOS DE DISEO

Para el anlisis y diseo de los sistemas estructurales de la edificacin del proyecto VIVIENDA MULTIFAMILIAR, se han empleado mtodos y criterios coherentes con el comportamiento estructural de cada uno de los sistemas resistentes de dicho conjunto estructural.

Todas las estructuras han sido proyectadas para soportar adecuadamente las cargas verticales provenientes de sus pesos propios, pesos muertos y sobrecargas de uso de los diferentes pisos de la edificacin; as como las cargas laterales originadas por movimientos ssmicos y presiones de viento.

Para el diseo de los elementos resistentes de concreto armado se ha empleado el Mtodo de Resistencia Ultima.

La estructura ha sido analizada como un sistema aporticado, donde los prticos de concreto armado se encargan de resistir las cargas verticales, para luego transmitirlas al suelo por medio de la cimentacin

Las solicitaciones por sismo que se han tomado en cuenta en el presente proyecto, han sido calculadas bajo las siguientes consideraciones:

a) Que el edificio se encuentra en la zona 2 de mediana sismicidad, definida en las Normas de Diseo Sismo- Resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones.

b) Que se trata de un edificio de categora C, segn su uso e importancia en caso de ocurrencia de un sismo.

6.0 SOBRECARGAS DE DISEO

Las sobrecargas de diseo adoptadas en el presente proyecto se han considerado en concordancia con el Reglamento Nacional de Edificaciones del Per vigente a la fecha.

CARGAS DE SISMO

Los eventuales movimientos ssmicos del terreno de cimentacin pueden introducir fuerzas dinmicas horizontales y verticales que solicitan los diferentes elementos estructurales de la edificacin, las cuales deben ser calculadas en base a la Norma de Diseo Sismorresistente vigente en nuestro pas.

Para calcular las fuerzas horizontales de sismo que pueden actuar sobre el edificio, se han tomado en cuenta los siguientes criterios:

a) El proyecto, VIVIENDA MULTIFAMILIAR, se encuentra ubicado en la zona 2 del mapa de zonificacin ssmica del Per, la cual corresponde a una zona de mediana actividad ssmica. Para esta localizacin corresponde un Factor de Zona: Z = 0.30.

b) El proyecto VIVIENDA MULTIFAMILIAR, corresponde a una edificacin Esencial. Estas edificaciones son de categora A y tienen un Factor de Uso e Importancia: U = 1.00.

c) La edificacin se encuentra cimentada sobre un suelo de buena calidad, clasificada como tipo S-2, de acuerdo con las normas de diseo sismorresistente. De esta forma, el Factor de Suelo es S = 1.20 y el perodo predominante de vibracin del suelo es Tp = 0.60 seg.

d) El factor de reduccin por ductilidad para estructuras regulares duales conformadas por una combinacin de prticos y placas de concreto armado debe tomarse como un valor intermedio entre 10.0 y 7.50. En el presente caso se ha considerado conservadoramente un factor de reduccin R = 8.0.

En cualquier caso, se debe considerar que los prticos del edificio deben ser diseados para tomar como mnimo el 25% de la fuerza total de sismo en cada una de las dos direcciones principales en planta de la construccin.

e) El perodo natural de vibracin del edificio correspondiente al primer modo se puede estimar aproximadamente mediante la frmula : hn/Ct, propuesta por las normas de diseo sismorresistente para edificaciones de concreto armado, donde hn representa la altura total de la edificacin, expresada en metros, y Ct =45 por tratarse de un edificio de concreto armado cuyos elementos sismorresistentes sean porticos y las cajas de escaleras, con lo cual, el perodo fundamental de vibracin de la construccin resulta igual a 0.34 segundos.

El coeficiente ssmico de respuesta elstica en la base de la estructura, correspondiente a la ordenada espectral prescrita por la norma de diseo sismorresistente, es igual a:

C = 2.50 (Tp/T) 1.25 = 2.50 (0.90 / 0.34)1.25 = 8.441 > 2.50

Por tanto: C = 2.50

Se cumple que C/R es mayor que 0.10.

Para el clculo de las fuerzas verticales de sismo se tom en cuenta que la edificacin se encuentra ubicada en la zona 2 del mapa de zonificacin ssmica del Per. Para esta zona, las fuerzas verticales de sismo que actan en las columnas y placas del edificio se toman como el 30% de las cargas verticales de gravedad que reciben estos elementos.

7.0 NORMAS Y REGLAMENTOS

Las cargas de diseo, factores de carga, esfuerzos permisibles y dems recomendaciones y limitaciones, han sido consideradas de acuerdo a las siguientes Normas Peruanas de Estructuras vigentes a la fecha:

a) Norma E-020: Cargas

b) Norma E-030: Diseo Sismorresistente

c) Norma E-050: Geotecnia y Mecnica de Suelos

d) Norma E.060 : Diseo en Concreto Armado

Las cargas de gravedad son las generadas por el peso propio de los diferentes elementos estructurales y no estructurales de la edificacin y las generadas por las cargas vivas que actan por la funcin que cumple esta construccin.

Para calcular los pesos propios de los elementos estructurales y no estructurales, se han considerado los siguientes pesos unitarios:

Elementos de concreto simple : 2.20 Ton/m3

Elementos de concreto armado : 2.40 Ton/m3

Losa aligerada de 0.20 m : 300 Kg/m2

Pisos terminados de 0.05 m : 100 Kg/m2

Tabiques de ladrillo de cabeza : 500 Kg/m2

Tabiques de ladrillo de soga : 350 Kg/m2

Para calcular las cargas vivas que actan en los diferentes elementos estructurales del edificio, se han considerado las siguientes sobrecargas:

a) Vivienda

Viviendas : 300 Kg/m2

Habitaciones : 200 Kg/m2

Corredores y escaleras : 200 Kg/m2

MTODOS DE ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL

Para el anlisis estructural y el clculo de los elementos mecnicos que actan en los diferentes elementos resistentes de concreto armado, este edificio se ha modelado como un sistema de prticos planos conectados por diafragmas rgidos en sus planos dispuestos horizontalmente en cada uno de los pisos de la construccin.

Para calcular el peso total de la edificacin en el anlisis ssmico, se ha considerado el peso propio de los elementos estructurales y no estructurales, con un 50% de las cargas vivas prescritas por la Norma Tcnica de Cargas del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Los sistemas aporticados planos del edificio se han modelado como estructuras reticulares conformadas por barras compuestas por columnas, muros de rigidez y vigas de concreto armado, cuyas conexiones se consideran como juntas rgidas.

Para el anlisis de los prticos sujetos a la accin de las cargas verticales de gravedad se han considerado diferentes combinaciones de cargas permanentes y vivas que permitan calcular los momentos flexionantes mximos y mnimos en los diferentes nudos de estas estructuras.

Para el anlisis de los prticos sujetos a la accin de las fuerzas laterales de sismo se ha considerado que estos sistemas estructurales se encuentran conectados por sistemas horizontales de piso que se comportan como diafragmas rgidos en sus correspondientes planos. De esta forma, cada uno de los prticos estar sujeto a la combinacin de dos fuerzas laterales de sismo en cada piso: una primera fuerza como resultado de la traslacin de los sistemas horizontales de piso y una segunda fuerza como resultado de la rotacin en sus planos de estos mismos diafragmas horizontales. La rotacin de los diafragmas horizontales en sus propios planos se conoce como torsin ssmica vertical.

Para el clculo de las fuerzas interiores mximas en los diferentes elementos resistentes de la estructura del edificio se aplicaron mtodos elsticos lineales, sustentados en los siguientes principios fundamentales de la esttica y la mecnica de materiales:

a) Se cumplen las condiciones de equilibrio esttico o dinmico.

b) Se cumple el principio de compatibilidad de deformaciones. En el caso de vigas, este principio se reemplaza por la clsica hiptesis de Navier-Bernoulli que establece que las secciones planas antes de las deformaciones se mantienen planas despus de que ocurren las mismas.

c) Se cumplen las leyes constitutivas de cada material estructural del edificio, las cuales establecen una relacin unvoca entre los esfuerzos y deformaciones de cada uno de ellos.

d) Se cumple el principio de superposicin.

Para el diseo de los diferentes elementos de concreto armado se ha aplicado el Mtodo de Resistencia Ultima, conocido tambin como Diseo a la Rotura. En este diseo se han considerado los siguientes factores de carga y factores de reduccin prescritos por la Norma Tcnica de Edificacin E-060 del Reglamento Nacional de Edificaciones.:

FACTORES DE CARGA:

U = 1.4 CM + 1.7 CV

U = 1.25 (CM + CV) +CS

U = 0.9 CM + CS

Donde:

CM = efecto de la carga permanente

CV = efecto de la carga viva

CS = efecto de la carga ssmica

FACTORES DE REDUCCIN:

Para flexin sin carga axial: 0.90

Para flexin con carga axial de traccin: 0.90

Para flexin con carga axial de compresin y para compresin sin flexin: .70

Para cortante con o sin torsin: 0.85

Para aplastamiento del concreto: 0.70

REGLAMENTOS Y NORMAS

Como se ha referido anteriormente, para el diseo de los diferentes elementos resistentes de concreto armado de la edificacin se han aplicado los requisitos mnimos de seguridad prescritos por el Reglamento Nacional de Edificaciones vigente y de sus Normas Tcnicas pertinentes para el presente caso, y que son las siguientes:

e) Norma Tcnica de Cargas : E.020 : Cargas

f) Norma Tcnica de Edificacin E.060 : Concreto Armado

g) Norma Tcnica de edificacin E.030 : Diseo Sismorresistente

h) Norma Tcnica de Edificacin E.050 : Geotecnia y Mecnica de Suelos

8.0 RELACION DE PLANOS DE ESTRUCTURAS

ES-01 Cimentaciones.

ES-02 Losas de entrepiso del primer y segundo niveles.

ES-03 Losas de entrepiso del tercer y cuarto nivel.

ES-04 Vigas de techo y coberturas.

ES-05 Vigas principales y secundarias primer nivel.

ES-06 Vigas principales y secundarias segundo nivel.

ES-07 Vigas secundarias segundo nivel y vigas principales tercer nivel

ES-08 Vigas principales y secundarias tercer nivel.

ES-09 Vigas principales y secundarias cuarto nivel.

ES-10 Vigas de cobertura detalle armado de tijerales.

ES-11 Detalle armado de columnas.

ES-12 Detalle de armado de escaleras.