Informe de Analisis Estructural de Direpro - Albañilería Confinada

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Diseo Estructural

Perfil: Mejoramiento de los servicios de la Direccin Regional de la Produccin en la Regin Amazonas

DISEOESTRUCTURAL

MEMORIA DESCRIPTIVAESTRUCTURAS

1. Alcance y Descripcin:La presente Memoria Descriptiva corresponde al Anlisis ssmico y calculo estructural para la Sede Institucional de la Direccin Regional de Produccin del Gobierno Regional de Amazonas Nivel Anteproyecto.

2. Objetivo Establecer las principales caractersticas con un enfoque estructural que deber tener la edificacin indicada.

3. Normativa El diseo estructural de la presente edificacin se basa en la consideracin de las disposiciones de los reglamentos y normas nacionales.En este sentido, la presente edificacin debern cumplir con los requisitos establecidos en: Reglamento Nacional de edificaciones normas tcnicas de edificacin (NTE). Norma E.020 CARGAS NTE E.060 CONCRETO ARMADO Norma E.030 DISEO SISMORRESISTENTE Norma E.070 ALBAILERIA NTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES.

4. Especificaciones Materiales Empleados:

Concreto: Resistencia (fc): 210 Kg/cm2:

Zapatas. Vigas de cimentacin. Cimientos corridos. Columnas. Vigas. Losas de entrepiso.

Mdulo de Elasticidad (E) : 217,000 Kg/cm2 (fc = 210 Kg/cm2) Mdulo de Poisson (u): 0.20 Peso Especfico (C): 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3 (concreto armado).

ACERO CORRUGADO (ASTM A605): Resistencia a la fluencia (fy) : 4,200 Kg/cm2 (Go 60): E: 2100,000 Kg/cm2

LADRILLOS DE ARCILLA (Techos Aligerados): : 90 Kg/m2 (unidades de .30x.30x.15m)

RECUBRIMIENTOS MINIMOS (R): Cimientos, zapatas 7.50 cm Columnas confinadas, Vigas confinadas 3.00 cm Losas Aligeradas, Vigas chatas, Vigas de borde 3.00cm.

5. Descripcin de la estructura:

El proyecto de Estructura contempla la construccin de una nueva edificacin de material noble que consta de dos niveles, el cual se ha estructurado mediante un sistema de albailera de albailera confinada.

6. Aspectos tcnicos del diseo:

Los Proyectos de Arquitectura, Estructuras e Instalaciones deben ser el resultado de una accin coordinada de los especialistas, lo que se refleja en el presente proyecto y que garantiza una solucin funcional y econmica.Para el clculo de esfuerzos de los elementos estructurales, se ha considerado las normas de la Ingeniera Ssmica (Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismo resistente).De acuerdo al estudio de suelos, no se detect la presencia de elementos que pueden afectar a la estructura. El resumen de las condiciones del Estudio de Mecnica de Suelos presenta:

Segn especificaciones del estudio de Mecnica de Suelos con fines de Cimentacin tenemos lo siguiente: Peso especfico: 1.640 gr/cm3 Nivel fretico: no encontrado Cohesin: 0.04 Kg/cm2 Cimiento superficial cuadrado para ancho B = 2.00 m.

ALBAILERA CONFINADA

Segn la norma e-070 definiendo en artculo 3.3:

albailera reforzada con elementos de concreto armado en todo su permetro, vaciado posteriormente a la construccin de la albailera. la cimentacin de concreto se considera como confinamiento horizontal para los muros de primer nivel.

PROPIEDADES DE MATERIALES: CONCRETO:

DESCRIPCINFORMULAfactores

RESISTENCIA DE MATERIALESFC=210kg/cm2

DEFORMACIN UNITARIA MXIMAecu=0.003

MODULO DE ELASTICIDADEc= 15,000(F'C)Ec=217,371kg/cm2

MODULO DE POISONv=0.15

MODULO DE CORTEG= Ec/2.3G=94,509

ACERO DE REFUERZO:

DESCRIPCINfactores

ESFUERZO DE INFLUENCIAFy=4,200kg/cm2

DEFORMACIN UNITARIA MXIMAs=0.0021

MODULO DE ELASTICIDADEs=2,000,000kg/cm2

ALBAILERA: KING KONG INDUSTRIAL (TABLA 9 ARTICULO 13 NTE E.070): LAS UNIDADES DE ALBAILERA CUMPLEN CON LA TABLA N1 DEL ARTICULO 5.2. SIENDO UN LADRILLO TIPO IV. DESCRIPCINFORMULAfactores

RESISTENCIA A COMPRESIN AXIAL DE LAS UNIDADESf'b=145kg/cm2

RESISTENCIA A COMPRESIN AXIAL EN PILASf'm=65kg/cm2

RESISTENCIA AL CORTE EN MURETESv'm=8kg/cm2

MODULO DE ELASTICIDADEm=500 f'mEm=32,500kg/cm2

MODULO DE CORTEGm= 0.4 EmGm=13,000kg/cm2

VISTA DE PLANTA PRIMERA PLANTA LNEAS DE PROYECCIN SEGUNDA PLANTA

ANLISIS DE LA ESTRUCTURA

A. PRE DIMENSIONAMIENTO:

EN ESTE CAPTULO SE INDICAN LOS CRITERIOS Y RECOMENDACIONES TOMADOS PARA EL PRE DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES, BASADOS EN LA EXPERIENCIA DE OTROS PROYECTOS Y LOS REQUERIMIENTOS DE LA NORMA DE CONCRETO ARMADO E.060 Y LA DE ALBAILERA E.070

1. MUROS DE ALBAILERA

SEGN LA NORMA NTE E.070, EL ESPESOR EFECTIVO T PARA MUROS DE ALBAILERA CONFINADA, ES IGUAL AL ESPESOR DEL MURO SIN TARRAJEO Y DEBER SER COMO MNIMO:

(PARA ZONAS SSMICAS 2 Y 3)

H: ALTURA LIBRE ENTRE ELEMENTOS DE ARRIOSTRE HORIZONTALES. REEMPLAZANDO:

SE TOMA UN ESPESOR DE MURO DE 0.15 cm.

2. COLUMNAS Y VIGAS DE CONFINAMIENTO

LA NORMA NTE E.070 ESPECFICA QUE EL ESPESOR MNIMO DE LAS COLUMNAS Y VIGAS SOLERAS DEBE SER IGUAL AL ESPESOR EFECTIVO DEL MURO. ASIMISMO, INDICA QUE EL PERALTE MNIMO PARA LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO ES 15 CM Y EL PERALTE MNIMO DE LAS VIGAS SOLERAS DEBE SER IGUAL AL ESPESOR DE LA LOSA DE TECHO.

EN RESUMEN PARA EL PRE DIMENSIONAMIENTO SE TIENE: MUROS DE ALBAILERA: T = 15 cm COLUMNAS: 15 X 15 cm VIGAS SOLERAS: 15 X 20 cm

3. VIGA PRINCIPALES

TOMANDO LAS RECOMENDACIONES DEL LIBRO DE CONCRETO ARMADO DEL ING. ANTONIO BLANCO , LAS DIMENSIONES DE LAS VIGAS PRINCIPALES PUEDEN OBTENERSE CON LAS SIGUIENTES EXPRESIONES:

DONDE: H = PERALTE DE LA VIGA (m) Ln = LUZ LIBRE DE LA VIGA (m) Bw = ANCHO DE VIGA (m)

POR LO TANTO LA VIGA PRINCIPAL DE VP -01 TENDR UN PERALTE 0.35 CON UNA Bw DE 0.25 m.

4. ESCALERA

SE DIMENSIONAR LA ESCALERA DE LA SIGUIENTE MANERA:

SE CONSIDERA UN ESPESOR DE 0.12 M EN LA GARGANTA DE LA ESCALERA PARA UNA MEJOR DISTRIBUCIN DE ACERO EN EL CONCRETO D LOS PLANOS DE ARQUITECTURA DEL PROYECTO SE TIENE 0.25 M DE LONGITUD CON UN DESCANSO Y CUENTA CON 18 CONTRAPASOS CUYA ALTURA SERN DE 0.18 M.

SE DEBE CUMPLIR:

POR LO TANTO, SE ACEPTA LAS DIMENSIONES INDICADAS PARA LOS ELEMENTOS DE LA ESCALERA.

5. LOSA MACIZA

PARA PRE DIMENSIONAR EL PERALTE DE LA LOSA MACIZA SE ANALIZA LA CONDICIN MS DESFAVORABLE DE LA LOSA, PARA ELLO SE TOMA LA MAYOR LUZ QUE DEBE SALVAR. EL PERALTE SE ESTIMA CON LA SIGUIENTE FRMULA:

B. PARMETROS SSMICOS

LOS PARMETROS NECESARIOS PARA REALIZAR EL ANLISIS SSMICO DE LA EDIFICACIN DE ALBAILERA VIENEN DADOS POR LA NORMA E.030 DE DISEO SISMO RESISTENTE

FACTOR DE ZONA (Z), SE ENCUENTRA UBICADA EN LA ZONA SSMICA 2, POR LO TANTO SEGN LA TABLA N 1 DE LA NORMA E.030 LE CORRESPONDE UN VALOR DE Z=0.3.

PARMETROS DEL SUELO (S) Y (TP), SE CONSIDERA LA MAYOR PARTE DEL SUELO COMO LIMOSO-ARCILLOSO. SEGN LA TABLA N 2 DE LA NORMA E.030, LE CORRESPONDE UN TIPO DE SUELO S3 CON UN VALOR DE S=1.4 Y UN PERIODO TP = 0.9 seg.

CATEGORA DE LA EDIFICACIN (U), SEGN LA TABLA N 3 DE LA NORMA E.030, A UNA EDIFICACIN COMN (OFICINAS) LE CORRESPONDE UN FACTOR U=1.0.

FACTOR DE REDUCCIN (R), LA TABLA N 6 DE LA NORMA E-030, A UN SISTEMA ESTRUCTURAL DE ALBAILERA CONFINADA LE ASIGNA UN COEFICIENTE DE REDUCCIN R=3 PARA SISMO SEVERO.

FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA (C), DE ACUERDO A LAS CARACTERSTICAS DE SITIO, SE DEFINE EL FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA CON LA SIGUIENTE EXPRESIN:

T = PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIN DE LA ESTRUCTURA, Y SE PUEDE ESTIMAR PARA CADA DIRECCIN CON LA SIGUIENTE EXPRESIN:

DONDE: hn = 3.20 X 2 PISOS = 6.40 m. (ALTURA TOTAL DEL EDIFICIO) Ct = 60 (PARA ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA SEGN NORMA E-030 ARTICULO 17.2).

PARMETRO DE DISEO

PARMETROVALOR

Z0.3

U1.0

S1.4

R3.0

C2.5

C. REQUISITOS ESTRUCTURALES MNIMOS

PREVIO AL ANLISIS ESTRUCTURAL ES NECESARIO VERIFICAR QUE LA EDIFICACIN CUMPLA CON ALGUNOS REQUERIMIENTOS, TALES COMO LA DENSIDAD MNIMA DE MUROS, EL ESFUERZO AXIAL MXIMO PERMITIDO Y OTRAS CARACTERSTICAS QUE DEBE TENER UNA EDIFICACIN DE ALBAILERA CONFINADA.

1. DENSIDAD MNIMA DE MUROS LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO (VER LA IDENTIFICACIN DE LOS MUROS EN PLANO) DEBE CUMPLIR CON UNA MNIMA CANTIDAD DE MUROS PORTANTES EN CADA DIRECCIN DE ANLISIS.

DONDE: AP = REA DE LA PLANTA TPICA : 161.81 M2 N = NMERO DE PISOS DEL EDIFICIO : 2 L = LONGITUD TOTAL DEL MURO CONFINADO (EN METROS) T = ESPESOR EFECTIVO DEL MURO: 0.15 m.

HALLAMOS EL PARMETRO DE LA DENSIDAD DEL LOS MUROS:

PARMETRO DE DISEO

PARMETROVALOR

Z0.3

U1.0

S1.4

R3.0

C2.5

HALLAMOS LAS DENSIDADES POR EJE DE LOS MUROS.LONGITUD DE MUROS EN X-X

MUROLONGITUDT(m)N VECESLtN (m2)

X15.850.1510.8775

X23.6121.083

X32.9510.4425

X41.2920.387

X54.3310.6495

X62.7531.2375

X72.3410.351

X81.8010.27

X92.2010.33

SUMA DE REAS DE CORTE =5.628

REA =161.81

DENS. MIN. DE MUROS X-X =0.0348

0.0348>0.015

CORRECTO

LONGITUD DE MUROS EN Y-Y

MUROLONGITUDT(m)N VECESLtN (m2)

Y114.810.1512.2215

Y23.2810.492

Y31.3310.1995

Y42.6310.3945

Y52.1510.3225

Y62.1010.315

Y71.6420.492

Y81.5010.225

Y915.6112.3415

SUMA DE REAS DE CORTE =7.0035

REA =161.81

DENS. MIN. DE MUROS Y-Y =0.0433

0.0433>0.015

CORRECTO

2. ESFUERZO AXIAL MXIMO

SE VERIFICA PARA EL MURO MS CARGADO (X1 ), CON UN REA TRIBUTARIA DE 13.9082 M2 , QUE EL ESFUERZO AXIAL MXIMO (M) PRODUCIDO POR LA CARGA DE GRAVEDAD MX