Memoria de Calculos Estructurales Marta Lucia Prof Osman

7/28/2019 Memoria de Calculos Estructurales Marta Lucia Prof Osman

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LIBARDO SALCEDO

Ingeniera Estructural

Carrera 18 No. 11-67 Tels. 2824405-2748133-3003224012. Sincelejo

INTRODUCCIN

Por solicitud de la seora Marta Lucia Meja Daz, propietaria del lote localizadoen la carrera 8B No. 29A-60 del municipio de Sincelejo, departamento deSucre; se ha realizado el presente estudio y diseo estructural para laconstruccin de una vivienda unifamiliar de dos pisos. En concordancia con elTitulo E de la Normas Colombianas de Diseo Sismo resistente NSR-10

emanada el 26 de Marzo de 2.010.El sistema estructural para la edificacin consistir de sistema de prticos no

arriostrados en concreto reforzado (A 3.2.1.3). El sistema de entrepisoconsistir de losas unidireccionales que actan como diafragma rgido,aligeradas con casetones de madera u otro material liviano como casetn deicopor. La estructura es regular en planta y en alzada, la distribucin de losprticos es continua y ortogonal, la placa conforma un piso completo sincambios de nivel.

Para el anlisis estructural se tuvieron en cuenta las solicitaciones de tipovertical (cargas permanentes y sobrecargas), acorde con el ttulo B de las NSR-2010, las solicitaciones de tipo horizontal (carga ssmica) segn ttulo A de lasNSR-2010.

Por la configuracin y el tipo de estructura en consideracin el mtodo que sedebe utilizar para este proyecto es el definido por el ttulo A.3.4.2.2 comomtodo del anlisis dinmico elstico.

Para el anlisis estructural se ha empleado software tridimensional matricial;programa ETABS v 9.7.2.

El programa utilizado calcula el peso propio de los elementos, las solicitacionessobre ellos para las diferentes combinaciones de carga propuestas y verificalos ndices de sobre-esfuerzo para cada uno de los elementos de acuerdo conla Norma.


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1. PROCEDIMIENTO DE DISEO

De acuerdo a la propuesta arquitectnica para dejar espacios libres amplios,propongo el sistema estructural de prticos resistente a momentos (Tabla A.3.3). Este sistema permite disear la estructura con DISIPACIN ESPECIALDE ENERGIA (DES).

1.1 TIPO DE ANLISIS ESTRUCTURAL USADO

Para el proceso de anlisis y posterior diseo de los elementos que conformanla estructura principal del edificio se consideraron los siguientes casos:

a) Chequeo de la rigidez de la estructura, mediante la evaluacin de lasderivas, para esta condicin el edificio fue modelado en su totalidad yanalizado bajo el efecto de una fuerza ssmica producida para elespectro elstico de la Norma NSR-10, garantizando que las reacciones

a carga horizontal que se den a nivel de cimentacin sean de igualmagnitud a la cortante basal calculada para la estructura.

b) Evaluacin de Resistencia, para esta condicin el modelo fueconsiderado en su totalidad, evaluando la estructura para las diferentescombinaciones de carga establecidas en la NSR-10. Considerando lasacciones ssmicas de diseo, calculadas a partir del espectro inelsticode diseo presentado en dicha norma.

1.2 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES

Concreto para elementos horizontales, verticales, cimentacin y losa fc=21MPa

Acero de refuerzo fy=420MPa

Acero Malla Electro soldada fy=500MPa


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1.3 EVALUACION DE CARGAS

INFORMACION BSICA:

- Uso de la edificacin: Residencial

- Localizacin: Municipio de Sincelejo Departamento de Sucre

- Tipo de Entrepiso: Losa Aligerada

- Capacidad Portante del Suelo qa=1.5 kg/cm

- Nmero de Pisos: Dos (2)

- Altura Libre de Piso: 2.8m

1.3.1 CARGAS:

1.3.1.1 ENTREPISOS (kg/m)

Carga Muerta:

Losa: 278 kg/m

Acabados: 150 kg/mDivisiones: 200 kg/m

Otros: 20 kg/m

DL: 648 kg/m

Carga Viva:

LL: 180 kg/m

Carga de Servicio: 828 kg/m

Combinacin Cargas ltimas:

1,2*DL+1,6*LL =1.067 kg/m


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1.3.1.2 CUBIERTA (kg/m)

Carga Muerta:

Teja ondulada AC: 20 kg/m

Correas: 5 kg/m

Otros: 10 kg/m

DL: 35 kg/m

Carga Viva:

LL: 50 kg/m



1,2*DL+1,6*LL = 122kg/m

1.3.1.3 ESCALERAS (kg/m)

Carga Muerta:Escaleras: 200 kg/m

Otros: 0 kg/m

DL: 200 kg/m

Carga Viva:

LL: 300 kg/m



1,2*DL+1,6*LL= 720 kg/m


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La edificacin est localizada en una zona ssmica INTERMEDIA.

La edificacin se clasifica dentro del Grupo de Uso I (A.2.5.1.3)

Suelo tipo E.

Las fuerzas ssmicas para el diseo de los elementos estructurales (vigas,columnas y cimentacin) se calcularon con el espectro de las NSR-10, comofactor de disipacin de energa se uso un R = 5.67 (Ro = 7, a = 0.9, p = 0.9).

1.4 DISEO ESTRUCTURAL

En el diseo estructural se tuvieron en cuenta los materiales especificados, lassolicitaciones resultantes del anlisis estructural y el ttulo C de las normasNSR-10.

1.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS.

En nuestro modelo, se tienen 9 columnas en total que sostienen la estructuraprincipal, debido a la configuracin en planta.

Seccin mnima de columnas: 25x25 cm2=625cm2 rea aferente mxima: (450/2+580/2)=515 cm2

Ac=27.667/(0.25*0.85*210)=620 cm2


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1.7 PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS

Segn C.15.7 tenemos un espesor mnimo de 15 cm

Cumpliendo capitulo H, profundidad de cimentacin a -1.50m del piso actualsegn observaciones del estudio de suelo se dejan 7 cm de recubrimiento en lacara de abajo.

Para Ps=7.0 Ton

Az=7.0/5=1.4 m2; B=1.4 m2, zapatas cuadradas de 1.2x1.2 m2 (ejes X y Y)

1.8 VIGA DE AMARRE CIMENTACIN

Menor dimensin h=6/20=0.3cm (C.21.12.3.2)

1.9 SOFTWARE

Como software de apoyo se utiliz el ETABS 9.7.2, adems de hojas de clculoy procesadores de texto. El programa ETABS se us para el anlisisestructural y el diseo de los elementos estructurales de tal forma que severific permanentemente los resultados, el programa permite la realizacin delanlisis dinmico y usa el mtodo de los elementos finitos. La entrada de losdatos se hace a travs de un interface grfico, el cual genera un archivo tipotexto que se anexa como parte de las memorias, la salida de resultados sehace a travs de archivos del mismo tipo, los cuales pueden ser seleccionadosdiscrecionalmente por el usuario. Para este caso se presentan los resultadosde diseo en un formato grfico, la revisin del anlisis estructural yespecialmente del anlisis modal en formato de texto y la revisin de lasderivas en una hoja de clculo. El diseo de los elementos estructurales sehizo segn el ACI 318-2009, no obstante se tuvo en cuenta los requerimientosexigidos por las NSR-2010.


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Los programas utilizados para el anlisis y diseo de la estructura son: ETABSV.9.7.2, con el cual se obtiene todo el anlisis estructural del edificio, queincluye acciones y desplazamientos de todos los elementos del sistema,CSiCOL para el diseo de columnas, hojas de clculo de Ms-Excel para eldiseo de elementos estructurales y no estructurales y AutoCAD para lapresentacin de los planos.

Los materiales que componen los prticos espaciales, son concreto defc=210Kd/cm2 para vigas, columnas y zapatas, con refuerzo corrugado de 420MPa. Los muros de fachada estn compuestos de ladrillo y bloques con unpeso de 300 kg/m2 y muros divisorios en materiales tradicionales con un pesode 300 kg/m2.


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2. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La construccin se debe ajustar a las especificaciones presentadas enlos planos y en estas memorias de clculo, cualquier aclaracin o cambiodeber ser consultado y aprobado por el calculista.

Se obs erva que la estructura cumple adecuadamente los requerimientosde la deriva (Ver hojas de clculo anexas).

Criterios de Diseo Ssmico

El proyecto en una zona de amenaza ssmica Intermedia de acuerdo a la NSR-2010, la estructura tiene un grado de disipacin de energa especial DES(Disipacin Especial de Energa), el valor que define el espectro de respuestassmica de aceleracin espectral mxima del terreno y los parmetros ssmicosson:

Aceleracin espectral Am= 0.25 g

Coeficiente de importancia I= 1.0

Coeficiente de sitio S3=1.5

Velocidad pico efectiva Av 0.15 mt.

Perodo de Vibracin (T) Sa (g)

0 0,25

0,1 0,433823529

0,204 0,625

0,25 0,625

0,3 0,625

0,45 0,6250,6 0,625


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0,75 0,625

0,9 0,625

0,9792 0,625

1,15 0,532173913

1,35 0,453333333

1,6 0,3825

2 0,306

2,5 0,2448

3 0,204

3,5 0,174857143

4 0,153

5 0,1224

6 0,102

7 0,0874285718,16 0,075

8 0,0765

9 0,061653333

ANEXOS

DISEOS DE VIGAS


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Story BayID SecID StnLoc Status AsTopCombo AsMinTop AsTop AsBotCombo AsMinBot AsBot VCombo

VRebar TLngCombo TLngRebar TTrnCombo TTrnRebar ErrMsg WarnMsg

STORY2 B1 VIGAS30X25 0,000 See ErrMsg DCON3 0,056 0,056 DCON5 0,048 0,048 DCON3

0,000 DCON3 4,182 DCON3 0,056 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No MessageSTORY2 B1 VIGAS30X25 37,500 See ErrMsg DCON3 0,403 0,403 DCON3 0,332 0,332 DCON3

0,000 DCON3 4,182 DCON3 0,056 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No Message





STORY2 B2 VIGA25X10 7,500 See ErrMsg DCON4 0,753 3,684 DCON6 0,753 3,050 DCON3








































STORY2 B3 VIGA25X10 495,000 See ErrMsg DCON4 0,753 1,755 DCON6 0,753 1,784 DCON30,000 DCON6 0,000 DCON6 0,000 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No Message



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STORY2 B4 VIGAS30X25 0,000 See ErrMsg DCON6 0,014 0,014 DCON4 0,031 0,031 DCON30,000 DCON3 4,836 DCON3 0,065 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No Message














































0,000 DCON6 0,000 DCON6 0,000 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No MessageSTORY2 B6 VIGA25X10 495,000 See ErrMsg DCON4 0,753 2,013 DCON6 0,753 1,975 DCON3



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STORY1 B2 VIGAS30X25 107,500 No Message DCON6 2,092 6,287 DCON4 2,092 7,063 DCON4

0,088 DCON3 2,093 DCON3 0,028 No Message No Message


















0,093 DCON5 2,330 DCON3 0,017 No Message No MessageSTORY1 B2 VIGAS30X25 295,625 No Message DCON4 2,092 3,070 DCON4 2,092 3,070 DCON4



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0,000 DCON3 2,603 DCON3 0,035 Reinforcing required exceeds maximum allowed No Message



































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STORY1 B6 VIGAS30X25 525,000 No Message DCON4 2,092 8,636 DCON6 2,092 7,598 DCON60,000 DCON3 1,819 DCON3 0,024 No Message No Message



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STORY1 B18 NERVIO30X10 0,000 No Message DCON6 0,000 0,000 DCON6 0,000 0,000 DCON5



8,101E-04 DCON6 0,000 DCON6 0,000 No Message No Message



STORY1 B18 NERVIO30X10 93,333 See ErrMsg DCON4 0,000 0,000 DCON3 0,904 1,021 DCON1







0,000 DCON6 0,000 DCON6 0,000 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No MessageSTORY1 B18 NERVIO30X10 233,333 See ErrMsg DCON4 0,000 0,000 DCON3 0,560 0,560 DCON1



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0,002 DCON6 0,000 DCON6 0,000 No Message No MessageSTORY1 B19 NERVIO30X10 46,667 No Message DCON4 0,000 0,000 DCON3 0,677 0,677 DCON5














































STORY1 B21 NERVIO30X10 193,333 See ErrMsg DCON3 0,000 0,000 DCON3 0,904 1,106 DCON10,000 DCON3 2,799 DCON3 0,063 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed No Message



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STORY1 B22 NERVIO30X10 0,000 No Message DCON6 0,000 0,000 DCON6 0,000 0,000 DCON60,000 DCON6 0,000 DCON6 0,000 No Message No Message
























0,000 DCON3 1,631 DCON3 0,037 Shear stress due to shear force and

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