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SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 1
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL
CONTENIDO.-
GENERALIDADES
DESCRIPCION DEL PROYECTO
CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
DISEO Y CALCULO
1. GENERALIDADES
El diseo del Clculo Estructural desarrollado corresponde al Proyecto: SUSTITUCIN DE
INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-
HUANCAVELICA, el que se construir conforme lo detallado a continuacin:
Dos Mdulos de aulas M-I, M-II, modulo de SS.HH. y tanque sptico, pozo percolador.
2. DESCRIPCION DEL PROYECTO.
El modulo de Aulas son de dos pisos, son de estructuras aporticadas de concreto armado,
en una direccin (direccin X-X) y con mampostera de ladrillo corriente K.K.9x14x24 en la
otra direccin (direccin Y-Y) como sistemas resistentes de solicitaciones de cargas. Las
losas aligeradas del primer nivel son horizontales de 0.20cm de espesor, y en el segundo
nivel son losas aligeradas de 0.20 m de espesor quienes estn inclinadas con un ngulo
20.00 con respecto a la horizontal. Que estarn cubiertas con material Teja andina.
Los sistemas estructurales son de prticos y muros de albailera, habindose empleado en
el Primer nivel una sobrecarga de 250 Kg. /m2 este se complementa con vigas, su
cimentacin es a base de Zapatas aisladas y cimientos corridos de concreto simple y las
Zapatas de concreto armado, en el segundo nivel se plantea estructura de losa aligerada
con sobrecarga de 100 Kg. /m2., con cubierta de planchas de Teja Andina. En los corredores y
escalera la sobrecarga es de 400 Kg. /m2. Para el clculo de las estructuras se ha
considerando las fuerzas y espectros de diseo ssmico indicados en las Normas
Sismorresistentes E-030, y Norma E-020 del REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.
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La cimentacin ha sido diseada tomando en cuenta el estudio de Mecnica de Suelos,
considerando una capacidad portante de 1.47 Kg. /cm2 y una profundidad mnima para los
elementos portantes de 1.50 m., se ha considerado el empleo de zapatas reforzadas
cntricas, se evito utilizar zapatas esquineras y zapatas de borde, debido a su ubicacin de
la edificacin con respecto a los terrenos colindantes evitando de esta maneras que se
genere momentos por excentricidad de la cimentacin. Debe indicarse que se est
empleando un solado de 0.10 m. para lograr la superficie adecuada indicada en el estudio de
cimentacin.
El diseo de las estructuras se ha efectuado con las frmulas de Resistencia ltima indicados
en las NORMAS E-060. Del RNE Emplendose un concreto de resistencia fc= 210Kg/cm2. y
acero de fy= 4200 kg/cm2.
Para el caso de la Escalera, se ha diseado con una sobrecarga de 400 Kg. /m2.
Para el anlisis Ssmico se ha utilizado los parmetros Ssmicos para la Zona centro,
indicados en la Norma Sismo resistente E-030.
Z = 0.30 U= 1.50 (Zona Educativa) S= 1.20 Tp = 0.6, C= 2.5 y R= 3 ; 8 segn sea el caso.
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Los recubrimientos, empalmes, sobrecargas, resistencias del concreto, etc. Se encuentran
indicados en los planos y especificaciones Tcnicas.
Las Normas utilizadas en el anlisis y diseo son:
E-020 NORMA DE CARGAS
E-070 NORMAS DE ALBAILERIA
E-030 NORMAS SISMORESISTENTES
E-060 NORMAS DE CONCRETO REFORZADO
E-050 NORMAS DE SUELOS Y CIMENTACION
3. CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
Teniendo en cuenta la descripcin del proyecto tenemos lo siguiente:
La zona de aulas es de dos pisos de concreto armado a base de prticos y muros de
albailera con losa aligerada de 0.20cm de espesor en las aulas y el modulo de la escalera.
4. DISEO ESTRUCTURAL
El diseo de las estructuras se ha efectuado con las frmulas de Resistencia ltima
indicados REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES E-060 y con la ayuda del programa
de Cmputo CSI-SAP-2000 basado en el Anlisis Estructural de Elementos Finitos.
El concreto estructural usado es fc= 210 Kg./cm2 y Acero de fy=4200 Kg./cm2.
En todos los casos las estructuras han sido analizadas independientemente, luego se ha
tipificado hasta cierto punto de acuerdo a su similitud.
4.1.- Anlisis y diseo estructural
a) Categora de la Estructura
La estructura se clasifica en la categora A Edificacin Esencial
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b) Configuracin Estructural
La Estructura se clasifica como estructura regular, se ha modulado en tres partes
separadas por una junta de separacin (modulo I, Modulo II y Modulo de
Escaleras).
c) Sistema Estructural
El sistema estructural en la direccin X-X, es prtico de concreto Armado, en la
Direccin Y-Y es un sistema dual compuesto por prticos y muros de albailera, a fin
de dar rigidez y evitar desplazamientos excesivos.
El anlisis y diseo estructural se ha realizado con modelo tridimensional y anlisis
dinmico se ha ejecutado mediante el mtodo modal espectral.
d) Determinacin de espectros de diseo
Se determino dos tipos de espectros, una para cada tipo de material segn el
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, E.030,
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ESPECTRO DE ACELERACION EN LA SIRECCION X-X (PORTICOS DE CONCRETO ARMADO)
T C Sa
0.0000 2.500 1.655
0.1000 2.500 1.655
0.2000 2.500 1.655
0.3000 2.500 1.655
0.4000 2.500 1.655
0.5000 2.500 1.655
0.6000 2.500 1.655
0.7000 2.143 1.419
0.8000 1.875 1.242
0.9000 1.667 1.104
1.0000 1.500 0.993
1.1000 1.364 0.903
1.2000 1.250 0.828
1.3000 1.154 0.764
1.4000 1.071 0.709
1.5000 1.000 0.662
1.6000 0.938 0.621
1.7000 0.882 0.584
1.8000 0.833 0.552
1.9000 0.789 0.523
2.0000 0.750 0.497
2.1000 0.714 0.473
2.2000 0.682 0.451
2.3000 0.652 0.432
2.4000 0.625 0.414
2.5000 0.600 0.397
2.6000 0.577 0.382
2.7000 0.556 0.368
2.8000 0.536 0.355
2.9000 0.517 0.343
3.0000 0.5000 0.331
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ESPECTRO DE ACELERACION EN LA SIRECCION X-X (MUROS DE ALBAILERIA CONFINADA)
T C Sa
0.0000 2.500 1.655
0.1000 2.500 1.655
0.2000 2.500 1.655
0.3000 2.500 1.655
0.4000 2.500 1.655
0.5000 2.500 1.655
0.6000 2.500 1.655
0.7000 2.143 1.419
0.8000 1.875 1.242
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
0.00000.25000.50000.75001.00001.25001.50001.75002.00002.25002.50002.75003.0000
Sa
(m
/se
g2
)
PERIODO (seg)
ESPECTRO DE RESPUESTAS DE ACELERACIONES(NORMA E-030, 2006)
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0.9000 1.667 1.104
1.0000 1.500 0.993
1.1000 1.364 0.903
1.2000 1.250 0.828
1.3000 1.154 0.764
1.4000 1.071 0.709
1.5000 1.000 0.662
1.6000 0.938 0.621
1.7000 0.882 0.584
1.8000 0.833 0.552
1.9000 0.789 0.523
2.0000 0.750 0.497
2.1000 0.714 0.473
2.2000 0.682 0.451
2.3000 0.652 0.432
2.4000 0.625 0.414
2.5000 0.600 0.397
2.6000 0.577 0.382
2.7000 0.556 0.368
2.8000 0.536 0.355
2.9000 0.517 0.343
3.0000 0.5000 0.331
e) Modelado con el programa Sap 2000
Con la ayuda del programa Sap 2000 se modelo en forma tridimensional, los
mdulos de la edificacin que forma parte del colegio.
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
0.00000.25000.50000.75001.00001.25001.50001.75002.00002.25002.50002.75003.0000
Sa
(m
/se
g2
)
PERIODO (seg)
ESPECTRO DE RESPUESTAS DE ACELERACIONES(NORMA E-030, 2006)
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Definicin de tipo de materiales
Concreto Armado
Albailera
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Modelo Tridimensional M-I
Asignacin de Cargas estticas y Dinmicas
METRADOS DE CARGAS
Aulas
- Peso Aligerado de 0.20 m.
: 300 Kg/m
- Peso de Acabados
: 100 "
- Peso de Tabiqueria
: 100 "
- Peso de Columnas
: 100 "
- Peso de Vigas
: 100 "
WD = 700 Kg/m
TECHO
- Peso Aligerado de 0.20 m.
: 300 Kg/m
- Peso de Acabados
: 100 "
- Peso de Tabiqueria
:
-
- Peso de Columnas
: -
-
Peso de
Vigas
: 100 "
WD = 500 Kg/m
-
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CORREDOR
- Peso Aligerado de 0.20 m.
: 300 Kg/m
- Peso de Acabados
: 100 "
- Peso de Tabiqueria
:
100
- Peso de Columnas
: -
-
Peso de
Vigas
: 50 "
WD = 550 Kg/m
Las Sobrecargas usadas son:
Para losa aligerada en aulas - 250 Kg./m2.
en corredores - 400 Kg./m2.
en escaleras - 400 Kg./m2.
Techo inclinado, Losa Aligerada - 100 Kg./m2.
CARGA TOTAL POR SERVICIO :
w1 = 800 Kg/m
w2 = 950 Kg/m
w1 = 0.80 Ton/m
w2 =
0.95 Ton/m
CARGA TOTAL ULTIMA :
wu(1 Piso) = 1405 Kg/m
wu(1 Piso) =
1.41 Ton/m
wu(Techo) = 870 Kg/m
wu(Techo) = 0.87 Ton/m
wu(Corredor) = 1450 Kg/m
wu(Corredor) =
1.45 Ton/m
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Asignacin de secciones Vigas, Columnas
Seccin de Columnas
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Seccin de Vigas
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f) Desplazamientos Laterales
DETERMINACION DE DESPLAZAMIENTOS EN EJE X.
Los prticos se deforman en la misma distancia en el primer piso, por el principio de diafragma rgido que se le asigna a la losa aligerada.
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En la figura anterior se observa que el desplazamiento 1= 0.109cm, esto debido al
sismo en la direccin X-X.
Comprobando con el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES especficamente de
capitulo E.030 que menciona en el acpite 16.4 lo siguiente.
Desplazamientos Laterales
Los desplazamientos laterales se calcularan multiplicando por 0.75*R los resultados
obtenidos del anlisis lineal y elstico con las solicitaciones ssmicas reducidas.
En nuestro caso tenemos:
R = 8 Sistema estructural Prticos de concreto armado.
Desplazamiento = 0.75*8*0.00109 = 0.0065
La Norma E.060 especifica, para estructuras de concreto armado la deriva mxima ser
de 0.007.
Comparando con nuestro resultado 0.0065 es menor que 0.007 con lo cual estamos
cumpliendo la norma.
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4.1.- Diseo de Elementos estructurales
a) Vigas
Una vez realizada el anlisis estructural en forma tridimensional, se toman los
momentos resultantes de las cargas, dichas solicitaciones se procede a disear las vigas:
CUANTIAS MINIMAS Y MAXIMAS EN VIGAS DE SECCIONES RESCTANGULARES
Fc = 210 Kg/cm2
Fy = 4200 Kg/cm2
p (balanceada) 0.0213
ACI (P min) = 0.0034 *b*d
Secciones de Vigas
Peralte efectivo (d) Area Minima
RNE Area Minima ACI Area Maxima
b (cm) h (cm)
30 60 54 3.91 5.44 14.344
25 35 29 1.75 2.43 13.945
25 40 34 2.05 2.85 15.938
20 35 29 1.40 1.95 5.578
30 65 59 4.27 5.94 15.539
30 65 59 4.27 5.94 15.539
25 25 19 1.15 1.59 4.980
CALCULO DE MOMENTOS RESISTENTES DE UNA SECCION-VIGAS
Fc = 210 Kg/cm2
Fy = 4200 Kg/cm2
Seccion Cuantia
(p) Cuantia
Mecanica Momneto
Ultimo Momneto
Ultimo b (cm) h (cm) d As Traccion 30 60 54 14.25 0.00880 0.1759 2606796.7 26.07 Ton*m
25 35 29 9.66 0.01332 0.2665 892439.2 8.92 Ton*m
25 40 34 5.94 0.00699 0.1398 700457.2 7.00 Ton*m
20 35 29 5.00 0.00862 0.1724 492345.0 4.92 Ton*m
25 30 24 5.00 0.00833 0.1667 408996.0 4.09 Ton*m
25 25 19 5.00 0.01053 0.2105 314496.0 3.14 Ton*m
30 65 59 13.62 0.00769 0.1539 2761724.5 27.62 Ton*m
25 20 14 5.00 0.01429 0.2857 219996.0 2.20 Ton*m
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30 35 29 5.00 0.00575 0.1149 510930.0 5.11 Ton*m
35 40 34 5.00 0.00420 0.0840 610740.0 6.11 Ton*m
25 35 29 3.96 0.00546 0.1092 406116.7 4.06 Ton*m
DISEO DE LA VIGA EJE 2-2 1piso
DATOS
Concreto f'c 210 kg/cm2
Acero f'y 4200 kg/cm3
Base B 30 cm
peralte h 60
PeralteEfectivo d1 54 cm
PeralteEfectivo d2 51 cm
1" 5.07 cm2
3/4" 2.85 cm2
5/8" 1.98 cm2
VIGAS EJES XX EXTREMOS
EJE F
M volado-i EJE 2-2 EJE 2' volado-d
1 nivel
-
15.79 18.37 15.37 17.44
MU 1579000 1837000 1537000 1744000
KU 18.05 21.00 17.57 19.94
1 0.0051 0.005977 0.0049 0.005651
2 0.0057 0.0068 0.0056 0.0064
AS1 8.23 9.68 8.00 9.15
AS2 8.79 10.36 8.53 9.79
1" 1.62 1.91 1.58 1.81
3/4" 2.89 3.40 2.81 3.21
1" 1.73 2.04 1.68 1.93
+
17.11
MU
1711000
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
KU
19.56
1
0.005536
2
0.0063
AS1
8.97
AS2
9.58
1"
1.77
3/4"
3.15
1" 1.89
DISEO DE LA VIGA EJE C-C 1piso
DATOS
Concreto f'c 210 kg/cm2
Acero f'y 4200 kg/cm3
Base B 25 cm
peralte h 40
PeralteEfectivo d1 34 cm
PeralteEfectivo d2 31 cm
1" 5.07 cm2
3/4" 2.85 cm2
5/8" 1.98 cm2
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
VIGAS EJES CC EXTREMOS
EJE F
M EJE 2-2 EJE 2' volado-d
1 nivel
-
2.82 2.88 2.88 2.81
MU 282000 288000 288000 281000
KU 9.76 9.97 9.97 9.72
1 0.0027 0.0027 0.0027 0.0027
2 0.0032 0.0033 0.0033 0.0032
AS1 2.27 2.32 2.32 2.26
AS2 2.50 2.56 2.56 2.49
1" 0.45 0.46 0.46 0.45
3/4" 0.79 0.81 0.81 0.79
1" 0.49 0.50 0.50 0.49
+
2.83 2.85 2.83 2.89
MU 283000 285000 283000 289000
KU 9.79 9.86 9.79 10.00
1 0.0027 0.0027 0.0027 0.0027
2 0.0032 0.0033 0.0032 0.0033
AS1 2.27 2.29 2.27 2.32
AS2 2.51 2.53 2.51 2.57
1" 0.45 0.45 0.45 0.46
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 20
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
3/4" 0.80 0.80 0.80 0.82
1" 0.50 0.50 0.50 0.51
b) Columnas
Las columnas se disean con iteraciones, consecutivas mediante el diagrama de
interaccin.
El resultado de dichos diseos se muestra en los respectivos planos de estructuras
etc.
Dichos diseos fueron verificados estrictamente las cuantas mnimas y mximas
segn el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICAIONES especficamente con la E.060.
cuanta Mnimas y Mximas en Columnas
# col Area Col.
(cm2) 1% de 4% de 6% de
Area Col. Area Col. Area Col.
1 2500 25.00 100.00 150.00
2 2600 26.00 104.00 156.00
3 1500 15.00 60.00 90.00
4 900 9.00 36.00 54.00
5 625 6.25 25.00 37.50
6
c) Diseo Estructural de la Escalera
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
a=1.60m
S/C=400Kg/m2
= = 29.54
1. ESPESOR DE LA LOSA:
e= LL/20LL/25 LL=13cm16.20cm
Tomamos: e=17.5cm
2. METRADO DE CARGAS:
TRAMO INCLINADO:
Peso Propio de la losa (1.15)(0.175m)(1.60m)(2400) = 773 Kg/m
Peso de la Gradas (0.3)(0.17)/2 *(1.60)(1/0.30)*2400 = 326.4 Kg/m
Peso de Acabados 1*1.60*100 = 160 kg/m
CARGA MUERTA (CM) = 1260 Kg/m
CARGA VIVA (CV) 1*1.60*400 = 640 Kg/m
Wu1= 1.4 (CM)+1.7 (CV)
Wu1= 1.4 (1260)+1.7 (640)= 2852 Kg/m
TRAMO HORIZONTAL:
Peso propio de la losa 1*1.60*0.175*2400 = 672 Kg/m
Acabados 1*1.60*100 = 160 Kg/m
CARGA MUERTA (CM) = 832 Kg/m
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
CARGA VIVA (CV) 1*1.60*400 = 640 Kg/m
Wu2= 1.4 (CM)+1.7 (CV)
Wu2= 1.4 (832) +1.7 (640)= 2253 Kg/m
CALCULO DE MOMENTOS
CALCULO POR EL PROGRAMA SAP2000-10:
MODELO DE ESTRUCTURAL ( SAP200-10)
DIAGRAMA DE MOMENTOS(SAP200-10)
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
CALCULO MANUAL:
PRIMER TRAMO DE LA ESCALERA:
MODELO ESTRUCTURAL
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
MODELO SIMPLIFICADO
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
MA= RB (3.61)-(2852)(2.8)(0.81+1.40)-2253 /2 +2253 /2 = 0
RB = 4988.7 Kg
MX = 4988.7 x - 2852
MOMENTO MAXIMO;
Para =1.75m MX = 4988.7 (1.75)- 2852( ) = 4363.1 Kg*m
=0.07
= 0.00358
AS = 0.00358*160*14.5 = 8.31 cm2
#VARILLAS =
= 6.55 7 VARILLAS
S =
= 25.17 cm 25 cm
MOMENTO EN LOS EXTREMOS;
MB
1825 Kg*m
= 0.0374
0.00187
AS = 0.00187*160*14.5 = 4.34 cm2
#VARILLAS =
= 6.11 7 VARILLAS
S =
= 25.16cm 25 cm
MA
2323 Kg*m
= 0.0292
0.00146
AS = 0.00146*160*14.5 = 3.40 cm2
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
#VARILLAS =
= 4.79 5 VARILLAS
S =
= 37.7 cm 35 cm
d) Zapatas
La cimentacin se ha diseado tomando en consideracin el estudio de Mecnica de
Suelos Capacidad portante de diseo, se ha tomado Rt=1.47Kg/cm2. y una profundidad
mnima de 1.50 m. para las zapatas armadas. Los cimientos son ciclpeos y de
profundidad menor que las zapatas.
METRADO DE CARGAS
PRIMER PISO
Peso de aligerado de 0.20m 300 Kg/m
Peso de Acabados 100 Kg/m
Peso de Tabiqueria 100 Kg/m
Peso de Columnas 100 Kg/m
Peso de Vigas 100 Kg/m
WD = 700 Kg/m
TECHO
Peso de aligerado de 0.20m 300 Kg/m
Peso de Acabados 100 Kg/m
Peso de Tabiqueria 0 Kg/m
Peso de Columnas 0 Kg/m
Peso de Vigas 100 Kg/m
WD = 500 Kg/m
CORREDOR
Peso de aligerado de 0.20m 300 Kg/m
Peso de Acabados 100 Kg/m
Peso de Tabiqueria 0 Kg/m
Peso de Columnas 50 Kg/m
Peso de Vigas 100 Kg/m
-
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
WD = 550 Kg/m
CARGA VIVA
Sobrecarga S/C Techo 100 Kg/m
Sobrecarga S/C 1Piso 250 Kg/m
Sobrecarga S/C 1Piso corredor 400 Kg/m
CALCULO DE FUERZA AXIAL Y MOMENTO EN COLUMNAS
PRIMER MODULO
TECHO
CRAGA DE SERVICIO
COLUMNA
AREA TRIBUTARIA
POR( CM ) POR( CV ) Tn
(m) (Tn) (Tn)
C-A1 12.14 6.07 1.21
C-C1 9.8 4.90 0.98
C-A2 22.96 11.48 2.30
C-C2 18.51 9.26 1.85
C-A3 15.64 7.82 1.56
C-B3 14.71 7.36 1.47
C-C3 10.92 5.46 1.09
C-A4 23.03 11.52 2.30
C-C4 18.59 9.30 1.86
C-C5 9.73 4.87 0.97
C-A5 12.05 6.03 1.21
PRIMER PISO
CARGA TOTAL
AT-1PISO
POR( CM )
POR( CV ) Tn AT-1PISO POR( CM ) POR( CV ) Tn POR( CM ) POR( CV )
Tn
m (Tn) (Tn) CORREDOR(m) (Tn) (Tn) (Tn) (Tn)
7.82 5.47 1.96 4.71 2.59 1.884 8.06 3.84
9.13 6.39 2.28 6.39 2.28
14.77 10.34 3.69 8.8 4.84 3.52 15.18 7.21
17.23 12.06 4.31 12.06 4.31
7.51 5.26 1.88 8.84 4.86 3.536 10.12 5.41
14.71 10.30 3.68 10.30 3.68
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 28
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
9.64 6.75 2.41 6.75 2.41
14.84 10.39 3.71 8.92 4.91 3.568 15.29 7.28
17.31 12.12 4.33 12.12 4.33
9.02 6.31 2.26 6.31 2.26
7.76 5.43 1.94 4.67 2.57 1.868 8.00 3.81
CARGA TOTAL DE MOMENTOS EN LOS EJES X-X e Y-Y (extrencidades) SERVICIO
POR( CM ) POR( CV ) Tn Mom(X) Exvcentricidad 2Ex Mom(Y) Ex (Tn) (Tn) (Tonxm) m m (Tonxm) m
14.13 5.05 6.89 0.40 0.80 4.80 0.25 11.29 3.26 5.80 0.40 0.80 3.64 0.25 26.66 9.51 9.88 0.30 0.60 5.43 0.15 21.32 6.16 11.24 0.40 0.80 5.49 0.20 17.94 6.98 9.65 0.40 0.80 3.74 0.15 17.65 5.15 5.26 0.20 0.40 3.42 0.15 12.21 3.50 6.60 0.40 0.80 2.36 0.15 26.81 9.58 12.18 0.30 0.60 7.28 0.20 21.41 6.19 12.51 0.50 1.00 5.52 0.20 11.18 3.23 6.48 0.40 0.80 3.60 0.25 14.03 5.01 6.36 0.30 0.60 4.76 0.25
PRIMER MODULO
TECHO
CRAGA DE SERVICIO
COLUMNA
AREA TRIBUTARIA
POR( CM ) POR( CV ) Tn
(m) (Tn) (Tn)
C-A8 12.12 6.06 1.21
C-C8 9.78 4.89 0.98
C-A9 22.98 11.49 2.30
C-C9 18.55 9.28 1.86
C-A10 22.78 11.39 2.28
C-C10 18.39 9.20 1.84
C-A11 22.96 11.48 2.30
C-B11 0 0.00 0.00
C-C11 18.54 9.27 1.85
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 29
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
C-C12 9.78 4.89 0.98
C-A12 12.12 6.06 1.21
PRIMER PISO
CARGA TOTAL
AT-1PISO POR( CM ) POR( CV ) Tn AT-1PISO POR( CM ) POR( CV ) Tn POR( CM ) POR( CV ) Tn
m (Tn) (Tn) CORREDOR(m) (Tn) (Tn) (Tn) (Tn)
7.81 5.47 1.95 4.69 2.58 1.876 8.05 3.83
9.11 6.38 2.28 6.38 2.28
14.8 10.36 3.70 8.9 4.90 3.56 15.26 7.26
17.27 12.09 4.32 12.09 4.32
14.67 10.27 3.67 8.82 4.85 3.528 15.12 7.20
17.12 11.98 4.28 11.98 4.28
7.56 5.29 1.89 8.9 4.90 3.56 10.19 5.45
14.79 10.35 3.70 10.35 3.70
9.7 6.79 2.43 6.79 2.43
9.11 6.38 2.28 6.38 2.28
7.81 5.47 1.95 4.69 2.58 1.876 8.05 3.83
CARGA TOTAL DE MOMENTOS EN LOS EJES X-X e Y-Y (extrencidades)
SERVICIO
POR( CM ) POR( CV ) Tn Mom(X) Exvcentricidad 2eEy Mom(Y) 2eEy
(Tn) (Tn) (Tonxm) m m (Tonxm) m
14.11 5.04 6.46 0.30 0.60 4.79 0.25
11.27 3.26 7.60 0.50 1.00 3.63 0.25
26.75 9.56 7.34 0.20 0.40 7.26 0.20
21.36 6.17 8.49 0.30 0.60 5.51 0.20
26.51 9.47 7.37 0.20 0.40 5.40 0.15
21.18 6.12 8.42 0.30 0.60 4.09 0.15
21.67 7.75 7.00 0.20 0.40 4.41 0.15
10.35 3.70 5.62 0.40 0.80 2.81 0.20
16.06 4.28 7.92 0.40 0.80 4.07 0.20
11.27 3.26 7.73 0.50 1.00 3.63 0.25
14.11 5.04 6.64 0.30 0.60 4.79 0.25
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 30
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
ZAPATA AISLADA
Rectangular Eje.C-C y 3-3
Proyecto: SUST. Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E MIXTO JOSE SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIA-Hvca Fecha : FEBRERO DEL 2010
Elaborado por :
DATOS PD = 12.21 Ton fc = 210 Kg/cm2 CM = 1.4
PL = 3.5 Ton fy = 4200 Kg/cm2 CV = 1.7 t = 1.47 Kg/cm2 S/C piso = 400 Kg/cm2
m = 1.8 Ton/m3 hf = 1.50 m Df = 1.5 m
CALCULOS PRELIMINARES 1 Esfuerzo neto del terreno n = 11.60 Ton/m2
2 Area de la zapata Azap = 1.35 m2 Lado = 1.16 x 1.16 m
usar 1.2 x 1.2 m
Seccion columna 0.45 x 0.80 m Largo T = 1.38 m
b
t
S = 1.03 m
Area de zapata a usar: 1.40 x 1.1 m2
comprobacion : Iv1 = 0.30 m
Iv2 = 0.33 m Como : Iv1 = Iv2 O.K.!!!!!!!
3 Carga ultima
Pu = 23.04 Ton 4 Area de la zapata Azap. = 1.54 m2 5 Reaccion neta del terreno: Wnu = 14.96 Ton/m2
ALTURA DE LA ZAPATA POR PUNZONAMIENTO
1 Condicion de diseo a = 537.23
c = 1.78 < 2
O.K.!!!!!!!
b = 345.12
c = -17.65
Recub. inf. Perim(cm)
d = 0.05 m 7.5 cm 3/8" 0.95
h = 0.15 m
1/2" 1.27
usar : h = 0.60 m
5/8" 1.59
d correg. = 50.59 cm
3/4" 1.91
1" 2.54
VERIFICACION POR CORTANTE
Vdu = -3.39 Ton Cortante ultimo
= 0.85
Vn = -3.99 Ton Cortante nominal Cortante que toma el concreto
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 31
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
Vc = 42.74 Ton > Vn O.K.!!!!!!!
DISEO POR FLEXION Momento ultimo Mu = 0.74 Ton-m
a = 125430 b = 53208847
w = 0.0000 As = 0 cm2
Area (cm2)
Verificacin :
3/8" 0.71 As mn = 10.02 cm2
1/2" 1.29
As > As mn O.K.!!!!!!!
5/8" 2.00
n = 7.77 11 con 1/2" 3/4" 2.84
S = 9.31 cm
con 1/2" 1" 5.10
Usar : 13 5/8" @ 0.20
En direccin transversal: Ast = 12.75 cm2
n = 9.88 12
S = 11.19
con 1/2"
Usar : 09 5/8" @ 0.20
con 1/2"
ZAPATA AISLADA
Rectangular Eje.A-A y 4-4
Proyecto: SUST. Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E MIXTO JOSE SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIA-Hvca
Fecha : FEBRERO DEL 2010 Elaborado por :
DATOS PD = 26.81 Ton fc = 210 Kg/cm2 CM = 1.4
PL = 9.58 Ton fy = 4200 Kg/cm2 CV = 1.7
t = 1.47 Kg/cm2 S/C piso = 400 Kg/cm2
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 32
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
m = 1.8 Ton/m3 hf = 1.50 m Df = 1.5 m
CALCULOS PRELIMINARES 1 Esfuerzo neto del terreno n = 11.60 Ton/m2
2 Area de la zapata Azap = 3.14 m2 Lado = 1.77 x 1.77 m
usar 1.8 x 1.8 m
Seccion columna 0.45 x 0.80 m
Largo T = 1.98 m
b
t
S = 1.63 m
Area de zapata a usar: 2.00 x 2.6 m2
comprobacion : Iv1 = 0.60 m
Iv2 = 1.08 m Como : Iv1 = Iv2 O.K.!!!!!!!
3 Carga ultima
Pu = 53.82 Ton 4 Area de la zapata Azap. = 5.20 m2 5 Reaccion neta del terreno: Wnu = 10.35 Ton/m2
ALTURA DE LA ZAPATA POR PUNZONAMIENTO
1 Condicion de diseo a = 532.62
c = 1.78 < 2
O.K.!!!!!!!
b = 339.36
c = -50.09
Recub. inf. Perim(cm)
d = 0.12 M 7.5 cm 3/8" 0.95
h = 0.22 M
1/2" 1.27
usar : h = 0.60 M
5/8" 1.59
d correg. = 50.59 Cm
3/4" 1.91
1" 2.54
VERIFICACION POR CORTANTE
Vdu = 2.53 Ton Cortante ultimo = 0.85
Vn = 2.98 Ton Cortante nominal Cortante que toma el concreto
Vc = 101.02 Ton > Vn O.K.!!!!!!!
DISEO POR FLEXION
Momento ultimo Mu = 4.84 Ton-m
a = 820380 b = 125766365.6
w = 0.00 As = 0.00 cm2
Area (cm2)
Verificacin :
3/8" 0.71 As mn = 23.68 cm2
1/2" 1.29
As > As mn O.K.!!!!!!!
5/8" 2.00
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 33
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
n = 18.36 9 con 1/2" 3/4" 2.84 S = 30.39 cm
con 1/2" 1" 5.10
Usar : 15 5/8" @ 0.175
En direccin transversal:
Ast = 18.22 cm2 n = 14.12 10
S = 20.34
con 1/2"
Usar : 12 5/8" @ 0.175
con 1/2"
LONGITUD DE DESARROLLO DEL REFUERZO ld = 0.53 m Longitud disponible
Longitud de desarrollo 1.- Ld = 49.39 cm.
2.- Ld > = 45.73 cm. 3.- Ld > = 30 cm.
Como espaciamiento s = 18 cm > 15 cm. lde = 39.51 cm. < Ldisponible = 53.00 cm
O.K.!!!!!!!
ZAPATA AISLADA
Rectangular Eje.B-B y 3-3
Proyecto: SUST. Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E MIXTO JOSE SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIA-Hvca
Fecha : FEBRERO DEL 2010 Elaborado por :
DATOS PD = 17.65 Ton fc = 210 Kg/cm2 CM = 1.4
PL = 5.15 Ton fy = 4200 Kg/cm2 CV = 1.7
t = 1.47 Kg/cm2 S/C piso = 400 Kg/cm2
m = 1.8 Ton/m3 hf = 1.50 m Df = 1.5 m
CALCULOS PRELIMINARES 1 Esfuerzo neto del terreno n = 11.60 Ton/m2
2 Area de la zapata Azap = 1.97 m2 Lado = 1.40 x 1.40 m
usar 1.4 x 1.4 m
Seccion columna 0.25 x 0.60 m
Largo T = 1.58 m
b
t
S = 1.23 m
Area de zapata a usar: 1.60 x 2 m2
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 34
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
comprobacion : Iv1 = 0.50 m
Iv2 = 0.88 m Como : Iv1 = Iv2 O.K.!!!!!!!
3 Carga ultima
Pu = 33.47 Ton 4 Area de la zapata Azap. = 3.20 m2 5 Reaccion neta del terreno: Wnu = 10.46 Ton/m2
ALTURA DE LA ZAPATA POR PUNZONAMIENTO
1 Condicion de diseo a = 532.73
c = 2.40 < 2
O.K.!!!!!!!
b = 230.86
c = -31.9
Recub. inf. Perim(cm)
d = 0.11 m 7.5 cm 3/8" 0.95
h = 0.21 m
1/2" 1.27
usar : h = 0.60 m
5/8" 1.59
d correg. = 50.59 cm
3/4" 1.91
1" 2.54
VERIFICACION POR CORTANTE
Vdu = -0.12 Ton Cortante ultimo = 0.85
Vn = -0.14 Ton Cortante nominal Cortante que toma el concreto
Vc = 77.71 Ton > Vn O.K.!!!!!!!
DISEO POR FLEXION
Momento ultimo Mu = 2.62 Ton-m
a = 444090 b = 96743358.18
w = 0.00 As = 0.00 cm2
Area (cm2)
Verificacin :
3/8" 0.71 As mn = 18.21 cm2
1/2" 1.29
As > As mn O.K.!!!!!!!
5/8" 2.00 n = 14.12 10 con 1/2" 3/4" 2.84 S = 20.34 cm
con 1/2" 1" 5.10
Usar : 10 5/8" @ 0.20
En direccin transversal:
Ast = 14.57 cm2 n = 11.29 11
S = 14.31
con 1/2"
Usar : 8 5/8" @ 0.20
con 1/2"
-
SUSTITUCIN DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE LA I.E.MIXTO JOS SANTOS CHOCANO-LIRIO-ACORIO-HUANCAVELICA 35
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE ACORIA
LONGITUD DE DESARROLLO DEL REFUERZO ld = 0.43 m Longitud disponible
Longitud de desarrollo 1.- Ld = 49.39 cm.
2.- Ld > = 45.73 cm. 3.- Ld > = 30 cm.
Como espaciamiento s = 18 cm > 15 cm. lde = 39.51 cm. < Ldisponible = 43.00 cm
O.K.!!!!!!!
NOTA 01.- Para las dems zapatas se uso la misma metodologa de clculo, los resultados se observan en los planos de cimentaciones. NOTA 02.- Para evitar el problema de columnas cortas, se plantea que los muros perimetrales adyacentes a las columnas tengan una junta ssmica de 1, rellena con teknoport.