PROYECTO:

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

ESPECIALIDAD:

ESTRUCTURAS

CONTENIDO:

MEMORIA DESCRIPTIVAESPECIFICACIONES TECNICAS

PLANOS

MEMORIA DESCRIPTIVAMEMORIA DESCRIPTIVA

1.0 PROYECTO

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

2.0UBICACIÓN

PROPIETARIO: SRA. HERMELINDA GUZMAN GONGORAUBICACIÓN: ASOCIACION SANTA MARIA DE MANZANARES MZ “B”, LOTE N°

03 DISTRITO: CUSCO PROVINCIA: CUSCODEPARTAMENTO: CUSCOFECHA: MAYO DE 2010

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 cuatro niveles vale decir, un primer nivel, Segundo nivel, tercer nivel, cuarto nivel, una terraza; ubicados en la Asociación Santa Maria de Manzanares MZ. “B” lote N°03, del distrito de Cusco, 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 comprensión del proyecto de estructuras al mismo tiempo de servir de complemento a los planos de estructuras para proporcionar una mejor comprensión del proyecto estructural en su proceso constructivo.

En tal sentido, esta memoria se complementa con los demás documentos técnicos del expediente técnico del pabellón, tales como:

a) Planos de Estructuras a nivel de obrab) Memoria descriptiva de Estructurasc) Especificaciones Técnicas de Estructurasd) Estudio de Mecánica de Suelos.

Es importante señalar que la geometría general del proyecto de esta edificación 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 cimentación, de tal manera que no excedan las cargas de servicio permisibles.

La edificación por ser de construcción 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 cimentación.

SISTEMAS ESTRUCTURALES

CIMENTACION

Debido a que se trata de una obra de construcción nueva, la fundación establecida consta en zapatas combinadas de diferentes dimensiones y distribuidas de acuerdo a los requerimientos de cargas transmitidas por sus áreas tributarias de la edificación reforzadas por vigas de conexión de concreto armado; dispuestas a lo largo de los ejes estructurales en planta de la edificación, las zapatas conforman parrillas planas rígidas y resistentes que garantizan la seguridad de las superestructuras contra asentamientos diferenciales y movimientos sísmicos del suelo de cimentación.

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 Ø 1/2” @ 0.20m, en ambos sentidos de doble canastilla, para la malla superior; y con acero de Ø 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 Ø 1/2” @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de Ø 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 Ø 1/2” @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de Ø 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 Ø 1/2” @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla superior; y con acero de Ø 1/2” @ 0.20m, en ambos sentidos doble canastilla, para la malla inferior

Las vigas de conexión se hallan dispuestas perpendicularmente a la disposición 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 Ø 5/8” para el refuerzo superior, y 5 Ø 5/8” para el refuerzo inferior.

Los niveles de fundación para las cimentaciones, se han establecido sobre la base de las Normas Peruanas de Estructuras vigentes en el Perú. Como resultado de este análisis los niveles de fundación de las zapatas se ubican a una profundidad de -2.80 m.; Debajo de todas las zapatas antes indicadas de ha diseñado 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 cimentación pueden apreciarse en los planos de estructuras del presente Expediente Técnico.

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

PORTICOS

La estructura de cuatro niveles; está constituida por pórticos de concreto armado, en ambas direcciones, distribuidos en forma modular, El esqueleto estructural principal del edificio que tiene la función de resistir las fuerzas verticales y laterales que solicitan la construcción, está conformada por un sistema aporticado tridimensional constituido por

un conjunto de columnas y vigas de concreto armado y placas, estas últimas dispuestas a lo largo de todos los ejes estructurales y en todos los niveles de la edificación.

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

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

2. Las columnas C-1' tienen una sección transversal rectangular de 0.25 x 0.45m. Estas columnas se encuentran en el proyecto en número 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 sección transversal en toda su altura, así también el refuerzo de acero principal es de 8Ø 5/8” desde el inicio hasta la losa de entre piso del tercer nivel; continuando con 6 Ø 5/8” hasta una altura de 1.20m sobre la losa de techo sobre del cuarto nivel, los estribos son se acero de Ø 3/8” a distancias especificadas en los planos de detalles de columnas.

3. Las columnas C-1'' tienen una sección transversal rectangular de 0.25 x 0.45m. Estas columnas se encuentran en el proyecto en número 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 sección transversal en toda su altura, así también el refuerzo de acero principal es de 8Ø 5/8” desde el inicio hasta la losa de entre piso del tercer nivel; continuando con 6 Ø 5/8” hasta una altura de 2.30m sobre la losa de techo sobre del cuarto nivel, los estribos son se acero de Ø 3/8” a distancias especificadas en los planos de detalles de columnas.

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

Placa P-5 de sección 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 séptimo nivel en el bloque “A”, conservando su sección transversal en toda su altura, así también el refuerzo de acero es de Ø 1/2” espaciados a 0.20m en doble sentido además de ello lleva refuerzo en los extremos a manera de columneta con 4 Ø 5/8” desde el inicio hasta la losa de entrepiso del séptimo nivel.

Placa P-1 de sección rectangular de 0.25x1.00m, se extienden desde las zapatas hasta la losa de entrepiso del cuarto nivel, conservando su sección transversal en toda su altura, así también el refuerzo de acero es de Ø 1/2” espaciados a 0.20m en doble sentido además de ello lleva refuerzo en los extremos a manera de columneta con 4 Ø 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 pabellón tienen secciones transversales rectangulares de 0.25 x 0.40m así como también vigas de sección rectangular de 0.45x0.20m; tomando en cuenta las condiciones de diseño arquitectónico, 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, así 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 pabellón tienen secciones transversales rectangulares de 0.25 x 0.40; tomando en cuenta las condiciones de diseño arquitectónico, 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 edificación se constituyen en diafragmas rígidos que transmiten fuerzas de inercia a los elementos verticales resistentes del conjunto estructural, cumpliendo con el propósito de brindarle rigidez lateral a la estructura en la dirección 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 cimentación.

Para este proyecto se ha diseñado losas aligeradas de 0.20m. de espesor, para caso todo el conjunto estructural del edificio, tecnoport de densidad 12 serán de concreto dimensionadas en 15cm. X 30cm. X 300cm. El refuerzo de acero principal será de acero de 1Ø ½” como acero positivo y 1Ø ½” 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 Ø ¼” espaciado a 0.25m, mas detalles de refuerzo y demás aspectos constructivos de las losas aligeradas de los entrepisos de los diferentes bloques de la edificación, pueden apreciarse en los planos de losas del presente proyecto de estructuras.

ESCALERAS

El sistema de escaleras del proyecto está 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 fundación 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 Ø 1/2” @ 0.20 en sentido longitudinal y Ø 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 diseño arquitectónico, se cuenta con losas de techo tal y conforme las demás losas de entrepiso del proyecto. Además 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, también de madera Aguano, de 2" x 3" para luego colocar caña, sobre el que va, la torta de barro, y una cobertura teja de arcilla cocida.

5.0 CRITERIOS DE DISEÑO

Para el análisis y diseño de los sistemas estructurales de la edificación del proyecto “VIVIENDA MULTIFAMILIAR”, se han empleado métodos 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 edificación; así como las cargas laterales originadas por movimientos sísmicos y presiones de viento.

Para el diseño de los elementos resistentes de concreto armado se ha empleado el Método de Resistencia Ultima.

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

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 Diseño Sismo- Resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones.

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

6.0 SOBRECARGAS DE DISEÑO

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

CARGAS DE SISMO

Los eventuales movimientos sísmicos del terreno de cimentación pueden introducir fuerzas dinámicas horizontales y verticales que solicitan los diferentes elementos estructurales de la edificación, las cuales deben ser calculadas en base a la Norma de Diseño Sismorresistente vigente en nuestro país.

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 zonificación sísmica del Perú, la cual corresponde a una zona de mediana actividad sísmica. Para esta localización corresponde un Factor de Zona: Z = 0.30.

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

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

d) El factor de reducción por ductilidad para estructuras regulares duales conformadas por una combinación de pórticos 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 reducción R = 8.0.

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

e) El período natural de vibración del edificio correspondiente al primer modo se puede estimar aproximadamente mediante la fórmula : hn/Ct, propuesta por las normas de diseño sismorresistente para edificaciones de concreto armado, donde hn representa la altura total de la edificación, 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 período fundamental de vibración de la construcción resulta igual a 0.34 segundos.

El coeficiente sísmico de respuesta elástica en la base de la estructura, correspondiente a la ordenada espectral prescrita por la norma de diseño 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 cálculo de las fuerzas verticales de sismo se tomó en cuenta que la edificación se encuentra ubicada en la zona 2 del mapa de zonificación sísmica del Perú. Para esta zona, las fuerzas verticales de sismo que actúan 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 diseño, factores de carga, esfuerzos permisibles y demás recomendaciones y limitaciones, han sido consideradas de acuerdo a las siguientes Normas Peruanas de Estructuras vigentes a la fecha:

a) Norma E-020: Cargasb) Norma E-030: Diseño Sismorresistentec) Norma E-050: Geotecnia y Mecánica de Suelos d) Norma E.060 : Diseño en Concreto Armado

Las cargas de gravedad son las generadas por el peso propio de los diferentes elementos estructurales y no estructurales de la edificación y las generadas por las cargas vivas que actúan por la función que cumple esta construcción.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/m3Elementos de concreto armado : 2.40 Ton/m3

Losa aligerada de 0.20 m : 300 Kg/m2

Pisos terminados de 0.05 m : 100 Kg/m2Tabiques de ladrillo de cabeza : 500 Kg/m2

Tabiques de ladrillo de soga : 350 Kg/m2

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

a) ViviendaViviendas : 300 Kg/m2Habitaciones : 200 Kg/m2Corredores y escaleras : 200 Kg/m2

MÉTODOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

Para el análisis estructural y el cálculo de los elementos mecánicos que actúan en los diferentes elementos resistentes de concreto armado, este edificio se ha modelado como un sistema de pórticos planos conectados por diafragmas rígidos en sus planos dispuestos horizontalmente en cada uno de los pisos de la construcción.

Para calcular el peso total de la edificación en el análisis sísmico, se ha considerado el peso propio de los elementos estructurales y no estructurales, con un 50% de las cargas vivas prescritas por la Norma Técnica 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 rígidas.

Para el análisis de los pórticos sujetos a la acción de las cargas verticales de gravedad se han considerado diferentes combinaciones de cargas permanentes y vivas que permitan calcular los momentos flexionantes máximos y mínimos en los diferentes nudos de estas estructuras.

Para el análisis de los pórticos sujetos a la acción 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 rígidos en sus correspondientes planos. De esta forma, cada uno de los pórticos estará sujeto a la combinación de dos fuerzas laterales de sismo en cada piso: una primera fuerza como resultado de la traslación de los sistemas horizontales de piso y una segunda fuerza como resultado de la rotación en sus planos de estos mismos diafragmas horizontales. La rotación de los diafragmas horizontales en sus propios planos se conoce como torsión sísmica vertical.

Para el cálculo de las fuerzas interiores máximas en los diferentes elementos resistentes de la estructura del edificio se aplicaron métodos elásticos lineales, sustentados en los siguientes principios fundamentales de la estática y la mecánica de materiales:

a) Se cumplen las condiciones de equilibrio estático o dinámico.

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

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

d) Se cumple el principio de superposición.

Para el diseño de los diferentes elementos de concreto armado se ha aplicado el Método de Resistencia Ultima, conocido también como Diseño a la Rotura. En este diseño se han

considerado los siguientes factores de carga y factores de reducción prescritos por la Norma Técnica de Edificación 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 permanenteCV = efecto de la carga vivaCS = efecto de la carga sísmica

FACTORES DE REDUCCIÓN :

Para flexión sin carga axial: 0.90

Para flexión con carga axial de tracción: 0.90

Para flexión con carga axial de compresión y para compresión sin flexión: .70

Para cortante con o sin torsión: 0.85

Para aplastamiento del concreto: 0.70

REGLAMENTOS Y NORMAS

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

e) Norma Técnica de Cargas : E.020 : Cargasf) Norma Técnica de Edificación E.060 : Concreto Armadog) Norma Técnica de edificación E.030 : Diseño Sismorresistenteh) Norma Técnica de Edificación E.050 : Geotecnia y Mecánica 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.