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GOBIERNO REGIONAL DE HUÁNUCO

MEMORIA DE CÁLCULO MEJORAMIENTO DE LA OFERTA EN SERVICIOS DE INFRAESTRUCTURA, MOBILIARIOS Y EQUIPAMIENTO DE I. E. P. N° 84045 DE HUACRACHUCO Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

Huánuco, mayo del 2012

Memoria Descriptiva

Capitulo I

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

Memoria Descriptiva Proyecto:

“MEJORAMIENTO DE LA OFERTA EN SERVICIOS DE INFRAESTRUCTURA, MOBILIARIOS Y EQUIPAMIENTO DE I. E. P. N° 84045 DE HUACRACHUCO” 1. DISEÑO DE AULAS El proyecto consiste en el diseño estructural de una edificación de uno y dos niveles, a base de columnas y muros portantes, con entrepiso unidireccional aligerado, cobertura a dos aguas en base a vigas de concreto armado y losa aligerada, la cimentación es a base de zapatas, cimiento corrido y cimiento armado. El diafragma rígido, es una losa aligerada de 20 cm de espesor, siendo una estructura integrada, que responde a los esfuerzos propios de cargas aplicadas por su uso. La disposición en planta de las viguetas del aligerado es paralela al sentido “X”, debido a los requerimientos de ambientes y a la disposición de los ejes. La cimentación consiste en cimentación corrida y armada, para muros de albañilería y columnas respectivamente. La cimentación cumple la función de formar un diafragma rígido continuo integrando a los elementos verticales y compatibilizando sus desplazamientos laterales. Los muros portantes de albañilería se han considerado para disminuir el dimensionamiento de las columnas, vigas y cimientos en el eje “Y”. 2. METODO Y REGLAMENTO DE DISEÑO El método de diseños de elementos de concreto armado es por el estado límite de resistencia última.     

Reglamento Nacional de edificaciones RNE-2010. Norma Técnica de Edificación de Cargas E.020. Norma Técnica de Diseño Sismo Resistente E.030. Norma Técnica de Edificación de Concreto Armado E.060. Especificaciones de ACI 318-05

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3. METRADO DE CARGAS a. Metrado de cargas lineales El metrado de cargas se desarrollara de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Cargas E-020 del Reglamento Nacional de Edificaciones Las edificaciones y todas sus partes deberán ser capases de resistir cargas que se le imponga como consecuencia de su uso previsto. Estas actúan en combinaciones prescritas y no deben causar esfuerzos ni deformaciones que excedan los señalados para cada material estructural en su norma de diseño específica. DEFINICIONES a) CARGA MUERTA: Es la carga permanente que lo conforman los materiales, dispositivos de servicio, equipo, Tabiques, etc. b) CARGA VIVA: Es la Sobrecarga carga móvil, esta carga se toma de acuerdo a los análisis realizados por los investigadores de acuerdo al tipo de estructura a la cual va estar sometido la estructura. c) CARGA SISMICA: Son sometidos todas las edificaciones de acuerdo al tipo de Estructura. En nuestro caso se tiene una clasificación de tipo A por albergar a personas en caso de Terremotos. ANALISIS DE CARGAS ESTATICAS CARGAS ACTUANTES: REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES NORMA E.020 CARGAS a) La Norma E.020 indica los diferentes tipos de cargas a utilizar y las combinaciones a tener en cuenta, asimismo nos indica los esfuerzos y deformaciones que se generan como resultado de la aplicación de las cargas, las cuales no deberán exceder los valores estipulados para cada material estructural según la norma de diseño correspondiente. b) Para realizar el metrado de cargas debemos tener en cuenta lo siguiente: CARGA MUERTA: Materiales Se considerará el peso real de los materiales que conforman la edificación y los que soportan la edificación, calculados en base a los pesos unitarios que aparecen en la siguiente tabla, pudiéndose emplear pesos unitarios menores cuando se justifiquen debidamente.

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El peso real se podrá determinar por medio de análisis o usando los datos indicados en los diseños y catálogos del fabricante. PESOS UNITARIOS MATERIALES Concreto de Simple de: GRAVA Concreto Armado

PESO (Kn/m3) 2300 2400

Dispositivos de servicios y Equipos Se considerará el peso de todos los dispositivos de servicio de la edificación. Tabiques Se considerará el peso de todos los tabiques, usando los pesos reales en las ubicaciones que indican los planos. Tabiquería Móvil El peso de tabiques móviles se incluirá como carga viva equivalente uniformemente repartida por metro cuadrado, con un mínimo de 0.50kPa (50 kgf/m2), para divisiones livianas móviles de media altura y de 1kPa (100Kgf/m2), para divisiones livianas móviles de altura completa. CARGA VIVA: Carga Mínima Repartida Se usaran como mínimo los valores que se establece en la siguiente tabla. CARGAS MINIMAS REPARTIDAS USO U OCUPACION CAPACIDAD REPARTIDAS (Kgf/m2) Igual a la carga principal del resto del área, Baños sin que sea necesario que exceda a 300 Centros de Educación Aulas 250 Talleres 350 Auditorio De acuerdo a los lugares de asambleas Laboratorios 300 Corredores y escaleras 400

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Carga viva del techo Se diseñarán los techos y las marquesinas tomando en cuenta las cargas vivas, las de sismo, viento y otras prescritas a continuación. Carga Viva.Las cargas vivas mínimas serán las siguientes: a) Para los techos con una inclinación hasta de 3º con respecto a la horizontal, 1,0kPa (100 kgf/m2). b) Para techos con inclinación mayor de 3º, con respecto a la horizontal 1,0 kPa (100kgf/m2) reducida en 0.05 kPa (5kgf/m2). c) Para techos curvos, 0,50 kPa (50 kgf/m2) d) Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material plástico, etc., cualquiera sea su pendiente, 0,03 kPa (30 kgf/m2), excepto cuando el techo pueda haber acumulación de nieve, en cuyo caso se aplicará lo indicado en el Articulo11. Nieve La estructura y todos los elementos de techo que estén expuestos a la acción de la carga de nieve serán diseñados para resistir las cargas producidas por la posible acumulación del nieve en el techo. La sobrecarga de nieve en una superficie cubierta es el peso del nieve que , en la condiciones climatológicas más desfavorables puede acumularse sobre ella. La carga de nieve debe considerarse como carga viva. No será necesario incluir en el diseño el efecto simultáneo de viento y carga de nieve. Carga básica de nieve sobre el suelo (Qs).- para determinar este valor, deberá tomarse en cuenta condiciones geográficas y climáticas de la región donde se ubicara la estructura. La carga básica se establecerá de un análisis estadístico de la información disponible en la zona, para un periodo medio de retorno de 50años (probabilidad anual del 2% de ser excedida.) El valor mínimo de la carga básica de nieve sobre el suelo (Qs) será de 40Kgf/m2. Carga de nieve sobre los techos (Qt).- para techos a una o dos aguas con inclinaciones menores a o iguales a 15º (pendientes ≤ 27%) y para techos curvos con una relación flecha/luz ≤ 0.1 o ángulo vertical menor o igual 10º (calculando desde el borde hasta el centro)

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la carga de diseño (Qt), sobre la proyección horizontal, será: Qt = Qs Para techos a una o dos aguas con inclinaciones comprendidas entre 15º y 30º la carga de diseño (Qt), sobre la proyección horizontal será: Qt =0.80 Qs Viento Velocidad de diseño del viento hasta 10m. de altura será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la edificación pero no menos de 75 Km./h. la velocidad de diseño del viento en cada altura de la edificación se obtendrá con: ℎ 𝑉ℎ = 𝑉( )0.22 10 Donde. Vh = es la velocidad de diseño en la altura h, en Km/h V = es la velocidad de diseño hasta 10m de altura en Km/h H = es la altura sobre el terreno en metros La carga exterior (presión o succión): ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual se actúa. Se calculará de la expresión: 𝑃ℎ = 0.005𝐶𝑉ℎ 2 Donde: Ph = es la presión o succión del viento en una altura h en Kg/m2 C = factor de forma a dimensional indicado en la tabla.

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i. Cargas unitarias empleados Las cargas unitarias empleadas en los cálculos, son de acuerdo a lo dispuesto en la NTE E.020, las cuales son los siguientes: TABLA DE CARGAS UNITARIAS Peso específico del concreto simple

2.3

Tn/m3

Peso específico del concreto armado

2.4

Tn/m3

Aligerado h=0.20

0.3

Tn/m2

Aligerado h=0.25

0.35

Tn/m2

Aligerado h=0.17

Tn/m2

Enlucido o revoque de mortero de cemento e=1.5cm

0.28 0.03

Piso pulido e=2"

0.115

Tn/m2

Ladrillo pastelero 25x25x3 Albañilería de arcilla cocida hueca

0.044 1.35

Tn/m2

Cobertura de teja andina (eternit) Cielorraso suspendido de triplay

0.05

Tn/m2

0.0075

Tn/m2

Aulas

0.25

Tn/m2

Laboratorios

0.3

Tn/m2

Sala de lectura – Biblioteca

0.3

Tn/m2

Sala de computo Corredor y escaleras

0.35 0.4

Tn/m2 Tn/m2

Talleres

0.35

Techos

0.05

Tn/m2

Tn/m3

Sobrecarga en centros educativos

Tn/m2 Tn/m2

ii. Metrado de cargas uniformemente repartidas Ver Anexo 01.

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b. Pre dimensionamiento i. Espesor efectivo de muro “t” ℎ

Para la zona sísmica 2, el espesor efectivo mínimo, descontando tarrajeos, es 𝑡 ≥ 20, 𝑡≥

260 20

𝑡 ≥ 13 𝑐𝑚, donde “h” es la altura libre de la albañilería. Con lo cual, se

utilizará muros en aparejo de cabeza en los ejes X-X (muros portantes), con espesor efectivo igual a 23 cm (25 cm tarrajeadas) y soga en los ejes Y-Y (tabiquería), con espesor efectivo igual a 13 cm (15 cm tarrajeadas). ii. Densidad Mínima de muros reforzados. La densidad mínima de muros confinados, para cada dirección de la edificación, se determina con la expresión: ∑ 𝐿𝑡 𝑍𝑈𝑆𝑁 ≥ 𝐴𝑝 56 ∑ 𝐿𝑡 0.3 𝑥 1.5 𝑥 1.2 𝑥 1 ≥ = 0.00964 𝐴𝑝 56 Donde: L = long. total del muro incluyendo sus columnas (sólo intervienen muros con L > 1.2 m) t = espesor efectivo = 0.23 m, excepto para el muro. Ap = área de la planta típica = - Módulo 01: 17.12x7.07 = 121.04 m2 - Módulo 02: 17.12x7.07 = 121.04 m2 - Módulo 03: 12.92x14.22 = 183.72 m2 - Módulo 04: 12.92x7.04 = 91.31 m2 - Módulo 05: 7.87x7.07 = 55.65 m2 Z = 0.3 ... el edificio está ubicado en la zona sísmica 2 (Norma E.030) U = 1.5... el edificio es de uso esencial, destinado a puesto de salud (Norma E.030) S = 1.2... el edificio está ubicado sobre suelos intermedios (Norma E.030) N = 1… número de pisos del edificio En la Tabla 1A y Tabla 1B, se indica la longitud de los muros, su área de corte (Ac = Lxt), el número de muros de iguales características (Nm) y además se verifica que la densidad de muros que presenta el edificio en cada dirección excede al valor mínimo reglamentario (0.00964).

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Tabla 1B. Densidad de muros reforzados (modulo 1, 2) Muro TOTAL

Direccion X-X Ac L(m) t(m) (m2) Nm

Ap=

Direccion Y-Y Ac x Ac Ac x Nm Muro L(m) t(m) (m2) Nm Nm 0.00000 TOTAL 4.36770

121 Σ(Ac x Nm)/Ap= 4.368/121.04=0.0361

Datos 0.3 1.5 1.2 1

Z U S N

COMPROBACION Condicion Calculo 4.368 121

≥

Situación 0.54 56

OK

Tabla 1B. Densidad de muros reforzados (modulo 3) Muro X1 TOTAL

Ap=

Direccion X-X Ac L(m) t(m) (m2) Nm 6.51 0.23 1.4973 1

Direccion Y-Y Ac x Ac Ac x Nm Muro L(m) t(m) (m2) Nm Nm 1.4973 0 0 1.49730 TOTAL 0.00000

121 Σ(Ac x Nm)/Ap= 1.497/121.04=0.0124

Z U S N

COMPROBACION Condicion Calculo

Datos 0.3 1.5 1.2 1

1.497 121

≥

Situación 0.54 56

OK

Tabla 1B. Densidad de muros reforzados (modulo 4) Muro

Direccion X-X Ac L(m) t(m) (m2) Nm 0 1

TOTAL

Ap=

Ac x Nm

Muro 0 Y1 0.00000 TOTAL

Direccion Y-Y Ac L(m) t(m) (m2) Nm 6.33 0.23 1.4559 2

Ac x Nm 2.9118 2.91180

91.31 Σ(Ac x Nm)/Ap= 2.912/91.31=0.0319 COMPROBACION Condicion Calculo

Datos Z U S N

0.3 1.5 1.2 1

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2.912 91.31

≥

Situación 0.54 56

OK

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Tabla 1B. Densidad de muros reforzados (modulo 5) Muro

Dirección X-X Ac L(m) t(m) (m2) Nm

X1

6.3 0.13 0.819

TOTAL

Ap=

3

Ac x Nm

Muro

Dirección Y-Y Ac L(m) t(m) (m2) Nm

2.457

Ac x Nm

0

2.45700 TOTAL

0 0.00000

55.65 Σ(Ac x Nm)/Ap= 2.457/55.65=0.0442 COMPROBACIÓN Condición Calculo

Datos Z U S N

0.3 1.5 1.2 1

2.457 55.65

≥

Situación 0.54 56

OK

iii. Verificación del esfuerzo axial por cargas de gravedad La resistencia admisible (Fa) a compresión en los muros de albañilería está dada por la expresión: 2 ℎ 2 2.70 𝑡𝑜𝑛 𝐹𝑎 = 0.2𝑓 ′ 𝑚 [1 − ( ) ] = 0.2 𝑥 650 [1 − ( ) ] = 115.38 35𝑡 35 𝑥 0.23 𝑚2 Valor que no debe superar a: 0.15 f’m=0.15x650=97.5 ton/m2, entonces gobierna 97.50 ton/m2. Revisando la zona central del muro (eje 3 del módulo 1) por soportar mayor carga, y contemplando al 100% de sobrecarga, se tiene sobre una longitud unitaria de muro:

- Ancho tributario de losa : 4.20m (eje 3 Modulo 1) - Carga proveniente del techo: 1.39 Tn/m - Carga proveniente de la losa: 2.08 ton/m - Peso propio del muro: 1.30x0.23x2.70*2=1.61 ton/m - Carga axial total: Pm=1.39+2.08+1.61=5.08 ton/m Esta carga produce un esfuerzo axial máximo: 𝑃𝑚 5.08 𝑡𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑛 𝜎𝑚 = = = 22.09 < 𝐹𝑎 = 97.50 → 𝑂𝐾 𝑡 0.23 𝑚2 𝑚2 En consecuencia, por carga vertical, es posible emplear muros en aparejos de cabeza (t=23 cm) y una albañilería de calidad intermedia f’m=65 Kg/cm2.

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4. ANALISIS SISMICO El análisis sísmico se desarrollará de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Diseño Sismo resistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones a. ANALISIS ZUCS i. Fuerza de sismo Utilizamos el método de Análisis por Combinación Modal Espectral, el cual se basa en las siguientes consideraciones: Modos de vibración: Los periodos naturales y modos de vibración se determinaron considerando las características de rigidez y distribución de las masas de la estructura. Aceleración espectral Para cada de las direcciones horizontales se utilizó un espectro inelástico de pseudosaceleraciones definido por la siguiente formula:

Para realizar el análisis en la dirección vertical se empleó un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro utilizado para las direcciones horizontales. Para el análisis se tomaron en cuenta los siguientes valores ii. Factor de zona Dicho valor se obtiene de la Tabla Nº1 (Capitulo II – Norma E.030 – RNE): Tabla N°1 FACTORES DE ZONA ZONA

Z

3

0,4

2

0,3

1

0,15

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.

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En la figura ubicamos el departamento de Huánuco, de donde observamos que pertenece a la Zona 2, a la cual le corresponde el valor de Z = 0.30 iii. Coeficiente de uso e importancia Este valor se obtiene de la Tabla Nº 3 – Categoría de las Edificaciones. (Norma E.030 RNE). El proyecto en evaluación corresponde a la categoría A por ser una Institución Educativa siendo su factor de uso U = 1.50 por tratarse un tipo de edificación que alberga personas. iv. Parámetro del suelo Este valor lo obtenemos de la Tabla Nº 2 – Parámetros de suelo (Norma E.030 - RNE) en base a las características del suelo en estudio, siendo en nuestro caso roca o suelos muy rígidos “S2”, obtenemos un S = 1.20 y un período de suelo Tp = 0.6. v. Factor de reducción Este valor lo obtenemos de la Tabla Nº 6 – Sistemas Estructurales (Norma E.030 - RNE) nuestra estructura se trata de pórticos en el eje x, al cual le corresponde un coeficiente de reducción de Rd =8 y de albañilería armada o confinada en el eje y, al cual le corresponde un coeficiente de reducción Rd = 3 vi. Factor de amplificación sísmica Dicho factor se calcula de acuerdo a lo indicado en el Artículo 7: (Norma E.030 - RNE) C = 2.5 * (Tp/T)1.25 ≤ 2.50

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vii. Análisis de combinación modal espectral El análisis sísmico se desarrollará de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Diseño Sismo resistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones Se realizó un Análisis Sísmico Dinámico por Superposición Modal Espectral. Los parámetros empleados para el cálculo del Espectro de Respuesta fueron: Factor de zona : Z=0.3 (zona 2) Factor de uso : U=1.5 (Categoría A, Edificaciones esenciales) Factor de suelo : S=1.2 (suelos intermedios) Periodo que define la plataforma del espectro : Tp=0.6 Aceleración de la gravedad : g=9.81 m/s2 Factor de reducción de fuerza sísmica : Rx=8; Ry=3 De esta forma el factor

ZUSg/Rx=0.662 ZUSg/Ry=1.766 Para la superposición de los modos se empleó la fórmula de la combinación cuadrática completa contemplando un 5% de amortiguamiento crítico:

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Espectro de Pseudo Aceleraciones NTE E.030. T (s) 0.00 0.20 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.05 2.10 2.15 2.20 2.25 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50

C 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.31 2.14 2.00 1.88 1.76 1.67 1.58 1.50 1.43 1.36 1.30 1.25 1.20 1.15 1.11 1.07 1.03 1.00 0.97 0.94 0.91 0.88 0.86 0.83 0.81 0.79 0.77 0.75 0.73 0.71 0.70 0.68 0.67 0.65 0.64 0.63 0.61 0.60

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Sax ZUCS/RX 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500 0.4154 0.3857 0.3600 0.3375 0.3176 0.3000 0.2842 0.2700 0.2571 0.2455 0.2348 0.2250 0.2160 0.2077 0.2000 0.1929 0.1862 0.1800 0.1742 0.1688 0.1636 0.1588 0.1543 0.1500 0.1459 0.1421 0.1385 0.1350 0.1317 0.1286 0.1256 0.1227 0.1200 0.1174 0.1149 0.1125 0.1102 0.1080

Say ZUCS/RY 0.1688 0.1688 0.1688 0.1688 0.1688 0.1688 0.1688 0.1558 0.1446 0.1350 0.1266 0.1191 0.1125 0.1066 0.1013 0.0964 0.0920 0.0880 0.0844 0.0810 0.0779 0.0750 0.0723 0.0698 0.0675 0.0653 0.0633 0.0614 0.0596 0.0579 0.0563 0.0547 0.0533 0.0519 0.0506 0.0494 0.0482 0.0471 0.0460 0.0450 0.0440 0.0431 0.0422 0.0413 0.0405

U= Z= Tp (s) = S= RX = RY =

1.5 0.3 0.6 1.2 3 8

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5. CARACTERISTICAS DE LA EDIFICACION Los edificios en estudio están destinados al uso netamente de educación, presenta una arquitectura estándar de acuerdo a las normativas del Ministerio de Educación, está ubicado en la Localidad de Huacrachuco, Distrito de Huacrachuco, Provincia de Marañón, en la Región de Huánuco, esta cimentado en suelo flexible, y su estructura corresponde al de un sistema mixto de pórticos y albañilería. a. MODULO 01 El esquema estructural y las características geométricas del módulo 01 corresponden a los siguientes ambientes: Primer piso : Aulas del 1 al 4 Segundo piso : Aulas del 5 al 8 Asimismo integran también al módulo 02 escaleras independientes. El cual es el siguiente:

-

Sistema de techado Altura de entre piso Espesor de muros en la dirección X-X Espesor de muros en la dirección Y-Y Vigas en los ejes 1, 3, 5, 8, 10, 12 Vigas en los ejes 2, 4, 9, 11 Vigas en los ejes A y C Columna C-1 Columna C-2

: : : : : : : : :

Cobertura de losa aligerada 2.90m 0.13m 0.23m 0.23m x 0.25m. 0.50m x 0.32m 0.22m x 0.40m 0.37m x 0.47m (“L”) 0.37m x 0.62m (“T”)

b. MODULO 02 El esquema estructural y las características geométricas del módulo 02 corresponden a los siguientes ambientes: Primer piso Segundo piso

: :

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Aulas del 9 al 12, SSHH de damas y varones Aulas del 13 al 16, SSHH de damas y varones

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Sistema de techado Altura de entre piso Espesor de muros en la dirección X-X Espesor de muros en la dirección Y-Y Vigas en los ejes 1, 3, 5, 8, 10, 12 Vigas en los ejes 2, 4, 9, 11 Vigas en los ejes A y C Columna C-1 Columna C-2

: : : : : : : : :

Cobertura de losa aligerada 2.90m 0.13m 0.13m 0.23m x 0.25m. 0.50m x 0.32m 0.22m x 0.40m 0.37m x 0.47m (“L”) 0.37m x 0.62m (“T”)

c. MODULO 03 Las características geométricas y esquema estructural del módulo 3, corresponden a los siguientes ambientes: Primer piso Segundo piso

: Sala de usos múltiples, sala de cómputo, SSHH damas y varones : Biblioteca, laboratorio, SSHH damas y varones.

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Sistema de techado : Altura de entre piso Espesor de muros en la dirección X-X Espesor de muros en la dirección Y-Y Vigas en los ejes 1, 5, 6, 7, 8, 9 Vigas en los ejes 2, 3 Vigas en los ejes A, B y G Columna C-1 Columna C-2 Columna C-3

Cobertura de losa aligerada : 2.90m : 0.13m : 0.13m, y 0.23m : 0.23m x 0.25m. : 0.50m x 0.32m : 0.22m x 0.40m : 0.37m x 0.47m (“L”) : 0.37m x 0.62m (“T”) : 0.32m x 0.47m

d. MODULO 04 Las características geométricas y esquema estructural del módulo 4, corresponden a los siguientes ambientes: Primer piso Segundo piso

: Sala de usos múltiples, sala de cómputo, SSHH damas y varones : Biblioteca, laboratorio, SSHH damas y varones.

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Sistema de techado : Altura de entre piso Espesor de muros en la dirección X-X Espesor de muros en la dirección Y-Y Vigas en los ejes 1, 4, 5, 8 Vigas en los ejes 2, 3, 6, 7 Vigas en los ejes A, B y G Columna C-1 Columna C-2

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Cobertura de losa aligerada : 2.90m : 0.13m : 0.13m, y 0.23m : 0.23m x 0.25m. : 0.23m x 0.40m : 0.22m x 0.40m : 0.37m x 0.47m (“L”) : 0.37m x 0.62m (“T”)

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e. MODULO 05 Las características geométricas y esquema estructural del módulo 5, corresponden a los siguientes ambientes de servicios higiénicos.

-

Sistema de techado : Altura de entre piso Espesor de muros en la dirección X-X Espesor de muros en la dirección Y-Y Vigas en los ejes 1, 2, 3 Vigas en los ejes A y C Columna C-1 Columna C-2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

Cobertura de losa aligerada : 2.90m : 0.13m : 0.13m : 0.13m x 0.25m. : 0.13m x 0.335 : 0.37m x 0.37m (“L”) : 0.40 x 0.40m (“T”)

21

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Memoria Descriptiva

6. PARAMETROS DE DISEÑO a. Características de los materiales empleados Concreto: Concreto f’c=210 Kg/cm2 o o o

Resistencia nominal a la compresión Módulo de elasticidad Módulo de poisson

: : :

210 Kg/cm2 Ec= 2173707 =0.15

: : :

175 Kg/cm2 Ec= 1984313 =0.15

:

4,200 Kg/cm2

:

1.85 Kg/cm2 (según est. de suelo)

Concreto f’c=175 Kg/cm2 o o o

Resistencia nominal a la compresión Módulo de elasticidad Módulo de poisson

Acero de refuerzo o

Corrugado grado 60

Propiedades del suelo: o

Capacidad admisible

Concreto f’c=2100 Tn/m2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

Concreto f’c=1750 Tn/m2

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Memoria Descriptiva

Albañilería tipo IV: o o o o o o

Ladrillos clase IV sólido (30% huecos), tipo King Kong 18 huecos de arcilla, t=13 cm, f’b=145 Kg/cm2. Mortero tipo P2: (C:A) 1:5 Pilas: resistencia típica a la compresión f’m=65 Kg/cm2 Muretes: resistencia característica a corte puro: ’m=8.1 Kg/cm2 Módulo de elasticidad: Em=500f’m=32,500 Kg/cm2 Módulo de corte: Gm=0.4, Em=13,000 Kg/cm2 → Módulo de poisson: =.25

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

b. Características de las secciones del esquema i. MODULO 1 Columna C-1

Columna C-2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

24

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Memoria Descriptiva

Columna C-3

Viga V-1

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

25

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Memoria Descriptiva

Viga V-2

Viga VS

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

Viga VS-2

Viga VT-1

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

27

27

Memoria Descriptiva

Viga VT-2

Viga Variable

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

Viga VV

ii. MODULO 3 Columna C-3 (variante)

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

Viga VP-21

Viga VP-22

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

Viga VV-2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

c. Combinación modal espectral ESPECTRO EN LA DIRECCION X-X

ESPECTRO EN LA DIRECCION Y-Y

d. Definición de casos de carga PERMANENTE VIVA MODAL ESPECTRO

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

e. Asignación de cargas A continuación la modelación e ingreso de datos del SAP2000, de las cargas Muertas y las sobrecargas en la losa y las cargas de tabiquería en los pórticos correspondientes de acuerdo a los metrados realizados anteriormente. MODULO 1

CARGA MUERTA EJE 1 Y 8

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE 2, 4, 9, 11

CARGA MUERTA EJE 3, 6, 10 y 12

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

34

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Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE C

CARGA MUERTA EJE A

CARGA MUERTA EJE VV (PARAPETO)

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

CARGA VIVA EJE 1 Y 8

CARGA VIVA EJE 2, 4, 9, 11

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

36

36

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA 3, 6, 10, 12

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

37

37

Memoria Descriptiva

MODULO 2

CARGA MUERTA EJE 1, 5

CARGA MUERTA EJE 2 Y 4

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

38

38

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE 3

CARGA MUERTA EJE A

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

39

39

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE C

CARGA MUERTA EJE VV (PARAPETO)

CARGA VIVA EJE 1, 5

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

40

40

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA EJE 2 Y 4

CARGA VIVA EJE 3

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

41

41

Memoria Descriptiva

MODULO 3

CARGA MUERTA EJE 1

CARGA MUERTA EJE 2 Y 3

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

42

42

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE 4

CARGA MUERTA EJE VV (PARAPETO)

CARGA MUERTA EJE B

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

43

43

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA D

CARGA MUERTA F

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

44

44

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA 1

CARGA VIVA 2 Y 3

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

45

45

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA 4 MODULO 4

CARGA MUERTA EJE 1 Y 4

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

46

46

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE 2 Y 3

CARGA VIVA EJE 1 Y 4

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

47

47

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA EJE 2 Y 3

MODULO 5

CARGA MUERTA EJE 7 Y 9

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

48

48

Memoria Descriptiva

CARGA MUERTA EJE 8

CARGA VIVA EJE 7 Y 9

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

49

49

Memoria Descriptiva

CARGA VIVA EJE 8

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

50

50

Memoria Descriptiva

f.

Combinaciones de carga de acuerdo al RNE CM= CARGA MUERTA CV= CARGA VIVA SISMO= CARGA POR SISMO DCOM1= DCOM2= DCOM3= DCOM4=

1.4CM 1.2CM+1.6CV 1.2CM+1CV+1SISMO 0.9CV+1SISMO

ENVOL=DCOM1 + DCOM2 + DCOM3 + DCOM4

g. MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA EN 3D

MODULO 1

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

51

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Memoria Descriptiva

MODULO 2 – BLOQUE 1 Y 2

MODULO 2 – BLOQUE 3

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

52

52

Memoria Descriptiva

MODULO 3

MODULO 4

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

53

53

Memoria Descriptiva

MODULO 5

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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54

Memoria Descriptiva

h. MOMENTOS FLECTORES Y CORTANTES DE LA ENVOLVENTE EN LOS PORTICOS PRINCIPALES i. MODULO 1

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR EN EL PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR EN EL PORTICO C-C

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

55

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Memoria Descriptiva

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE EN PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE PORTICO C-C ii. MODULO 2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

56

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Memoria Descriptiva

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR EN EL PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR EN EL PORTICO C-C

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

57

57

Memoria Descriptiva

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE EN PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE PORTICO C-C

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

58

58

Memoria Descriptiva

iii. MODULO 3

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTE PORTICO 2-2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

59

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Memoria Descriptiva

i.

MODULO 4

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR PORTICO 2-2

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE PORTICO 2-2

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

60

60

Memoria Descriptiva

i.

MODULO 5

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR PORTICO C-C

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE PORTICO C-C

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

i.

Parámetros para el diseño estructural Para el diseño estructural se usar la norma ACI-318-99 por es la que mas se asemeja a la norma peruana.

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

j.

Calculo del refuerzo de acero Los resultados de los cálculos de acero se adjuntan en el anexo

k. Resultados del análisis sísmico A continuacion se presentan los resultados del analisis sismico: 

Modos de vibración: a. Modulo 1 TABLE: Modal Participating Mass Ratios Period UX UY Mode # Sec Unitless Unitless Mode 1 0.446834 67.91% 0.00% Mode 2 0.26441 0.21% 0.06% Mode 3 0.259316 13.06% 0.00% Mode 4 0.205401 0.01% 4.93% Mode 5 0.193558 0.09% 14.81% Mode 6 0.187712 0.81% 0.73% Mode 7 0.169416 3.25% 0.08% Mode 8 0.142244 0.02% 0.02% Mode 9 0.133437 3.14% 0.00% Mode 10 0.126879 0.06% 0.05% Mode 11 0.118043 0.08% 0.00% Mode 12 0.112869 0.00% 0.00% Se observa que el modo principal en la dirección X es el modo 1 con un período de 0.446834 seg. con 67.91% de participación de masa.

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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Memoria Descriptiva

b. Módulo 2 TABLE: Modal Participating Mass Ratios Period UX UY Mode # Sec percent percent Mode 1 0.417356 76.37% 0.00% Mode 2 0.257862 0.00% 0.00% Mode 3 0.207227 0.00% 0.00% Mode 4 0.201323 0.00% 18.60% Mode 5 0.196028 0.00% 2.04% Mode 6 0.183631 0.25% 0.00% Mode 7 0.154463 9.13% 0.00% Mode 8 0.14383 2.28% 0.00% Mode 9 0.12162 0.00% 0.01% Mode 10 0.117479 0.04% 0.00% Mode 11 0.11296 0.00% 0.00% Mode 12 0.109459 0.01% 0.00% Se observa que el modo principal en la dirección X es el modo 1 con un período de 0.42 seg. con 76.37% de participación de masa. c. Modulo 3 TABLE: Modal Participating Mass Ratios Period UX UY Mode # Sec percent percent Mode 1 0.448025 88.02% 0.00% Mode 2 0.37678 0.00% 14.12% Mode 3 0.319439 0.00% 9.74% Mode 4 0.242751 0.00% 4.68% Mode 5 0.186393 0.09% 0.00% Mode 6 0.162065 0.00% 0.77% Mode 7 0.13938 7.70% 0.00% Mode 8 0.120741 0.00% 1.36% Mode 9 0.115414 0.00% 6.73% Mode 10 0.103956 0.00% 0.92% Mode 11 0.10202 0.00% 3.10% Mode 12 0.092482 0.00% 0.01% Se observa que el modo principal en la dirección X es el modo 1 con un período de 0.45 seg. con 88.02% de participación de masa.

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Memoria Descriptiva

d. Modulo 4 TABLE: Modal Participating Mass Ratios Period UX UY Mode # Sec percent percent Mode 1 0.327739 74.42% 0.00% Mode 2 0.21398 0.02% 0.00% Mode 3 0.205102 0.00% 20.89% Mode 4 0.195419 0.00% 0.00% Mode 5 0.160701 0.00% 0.00% Mode 6 0.156381 1.86% 0.00% Mode 7 0.124463 0.00% 0.00% Mode 8 0.109154 2.80% 0.00% Mode 9 0.097837 0.52% 0.00% Mode 10 0.096576 5.83% 0.00% Mode 11 0.071494 0.00% 0.00% Mode 12 0.069387 0.01% 0.00% Se observa que el modo principal en la dirección X es el modo 1 con un período de 0.32773 seg. con 74.42% de participación de masa. e. Modulo 5 TABLE: Modal Participating Mass Ratios Period UX UY Mode # Sec Unitless Unitless Mode 1 0.355217 48.21% 0.00% Mode 2 0.313886 0.00% 0.00% Mode 3 0.31191 3.45% 0.00% Mode 4 0.162879 0.00% 0.00% Mode 5 0.154136 23.87% 0.00% Mode 6 0.148633 0.01% 0.00% Mode 7 0.148402 0.00% 0.00% Mode 8 0.128835 3.49% 0.00% Mode 9 0.083155 0.00% 0.00% Mode 10 0.082949 0.00% 0.00% Mode 11 0.072895 0.00% 0.00% Mode 12 0.062029 0.00% 0.00% Se observa que el modo principal en la dirección X es el modo 1 con un período de 0.35521 seg. con 48.21% de participación de masa.

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Memoria Descriptiva

Capitulo III

Consultor: Ing. Didiar Pérez Hilario

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