PROYECTO:
“MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA I.E, ANDRES AVELINO CACERES EN EL CENTRO POBLADO DE YUNGA, DISTRITO DE YUNGA - GENERAL SANCHEZ CERRO MOQUEGUA"
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL BLOQUE DE AUDITORIO Y ESCALERAS
INTRODUCCIÓN: La Institución Educativa Andrés Avelino Cáceres del Centro Poblado de Yunga, en la Provincia de Sánchez Cerro, Región de Moquegua, prevee dentro del presente estudio la construccion de un auditorio con un area de oficinas. Los diseños y características estructurales responden a la normativa Vigente, de acuerdo al RNE y Recomendaciones de los textos de Estructuritas Reconocidos. Norma E.020 Cargas Norma E.030 Diseño Sísmico Norma E.060 Diseño en Concreto Armado La configuración corresponde a un bloque de 2 niveles con 2 ambientes en cada nivel, en el primer nivel se considera la construcción de dos laboratorios de química, en el segundo nivel dos laboratorios de computo tanto para secundaria como primaria. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA: LA ESTRUCTURA Y SU GEOMETRIA. La estructura está diseñada en concreto armado, las losa se consideraran como losas aligeradas, las cuales fueron calculadas y pre dimensionadas la resistencia del concreto asumido es de 210 Kg. / cm2 El fy = 4200 Kg. / cm2 Las columnas tienen dimensiones según las solicitaciones sísmicas estas se configuran en T o L, las Vigas se pre dimensionaran de acuerdo a la luz más larga y los cargas que soportan. Asimismo consideramos que la sección de la columna fuese de 40X40 para efectos de anclaje de acero. El pre-dimensionado de columnas se realizó en planta baja. En el pre-dimensionado de vigas arrojo como resultado vigas con dimensiones mínimas de 40x80 cm y 35x65 cm
Ing. Juan R. Rosales Heredia Registro OSCE Consultor: C 3116
PROPIETARIO:
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE YUNGA, PROVINCIA GENERAL SANCHEZ CERRO MOQUEGUA
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CONFIGURACION ESTRUCTURAL:
Cobertur Tejas a Fibraforte
.1 0
Solera Tarrajeada y pintada
Solera Tarrajeada y pintada
Solera Tarrajeada y pintada
Alfeizar tarrajeado y pintado
Alfeizar tarrajeado y pintado
Alfeizar tarrajeado y pintado
Solera Tarrajeada y pintada
Alfeizar tarrajeado y pintado
ELEVACIÓN FRONTAL Esc. 1/50
PLANTA DE AUDITORIOS
2.58
2.58
5.15
2.58
2.58
2.49
2.49
10.20
2.49
.70
.70
2.49
.70
0
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2.5 8
2.5 8
5.1 5
2.5 8
2.5 8
2.4 9
2.4 9
2.4 9
2.4 9
El análisis y diseño deben cumplir con la siguiente configuración o
Configuración de masa.
o
Configuración geométrica.
o
Configuración de la estructura.
Configuración de masa: Evitar grandes pesos en las partes altas de los edificios, estas pueden ser ubicadas en pisos bajos El peso de un entre piso debe estar distribuido simétricamente en el plano del piso correspondiente
Configuración Geométrica: Evitar asimetría en la planta por que se presenta concentración de esfuerzos en las esquinas y efectos torsionales, y la única solución sería subdividir la planta utilizando juntas de construcción sísmicas.
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Evitar las alas muy alargadas, pues producen fuertes concentraciones de fuerzas en las esquinas (en planta), la solución sería subdividir la planta utilizando juntas de construcción sísmica.
Configuración de la estructura La edificación debe poseer una configuración tal que provee resistencia y rigidez a cargas laterales en las direcciones principales. Los sistemas estructurales deben tener elementos redundantes y capacidad de deformación inelástica para que puedan disipar la energía. La falta de redundancia de los elementos estructurales, trae como consecuencia que las fuerzas sísmicas se distribuyan entre pocos elementos resistentes, la solución seria aumentar los elementos estructurales.
NORMAS USADAS.: Las normas usadas corresponden a las del Reglamento Nacional de edificaciones. Así tememos que: · · · ·
Para la determinación de las cargas estáticas se han observado los requerimientos de la norma RNE-E-020. Para la determinación de las fuerzas de sismo y el tipo de análisis se ha usado la norma RNE-E-030. Los criterios usados para el diseño de la cimentación se han enmarcado dentro de lo especificado por la norma RNE-E-050. Diseño en Concreto Armado norma RNE-E-060.
MODULO DE LABORATORIOS MODELO 3D
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Modelo de Sistema Aporticado
ESTRUCTURACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1 ESTRUCTURACION DE LOSA:
Se debe considerar que la dirección de la losa aligerada corresponde a la longitud menor de los tramos, por consiguiente se propone losas unidireccionales de E=20cm.
2. ESTRUCTURACION DE VIGA: Se considerara vigas peraltadas en cada bloque sin Embargo se tiene que las características de cada Bloque se diferencian por las luces que presentan. VIGAS: Las luces corresponden a longitudes mayores de los 9 metros hasta los 9.50 metros. Del pre dimensionamiento los peraltes son de 60,90,85 centímetros. Se dimensionará todo el contorno del bloque con vigas peraltadas de 35x60 para rigidizar el sistema. Y las vigas interiores serán de 40X90cm y 40x85cm con la finalidad de soportar las cargas deseadas. En el caso de las VIGAS PRINCIPALES, serán peraltadas en ambas direcciones, dependiendo el caso de la magnitud y la luz de las cargas a soportar. Ing. Juan R. Rosales Heredia Registro OSCE Consultor: C 3116
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Se va a diseñar una VIGA SECUNDARIA, que soporta solo carga de gravedad mas no sobrecarga, en la cual vamos a considerar solo carga por peso propio.
ESPECIFICACIONES DE DISEÑO:
Los muros de ladrillo están colocados en soga Piso terminado
=
100 kg/m2
Tabiquería repartida
=
120 kg/m2
Sobrecarga en la azotea s/c = 120 kg /m2 La edificación consta de 2 pisos
TIPO DE EDIFICACIÓN: Local para: o
Auditorio y Oficinas en 2 nivel.
Sobrecarga s/c (Oficinas) = 250 kg /m2 Sobrecarga corredores s/c = 400 kg /m2 Columnas T de 110x50 cm Columna L de 60x50 cm Columna de 70x40 Losa Aligerada de 20 cm Vigas Principales = 0.40x0.90 m Vigas Principales = 0.40x0.85 m Vigas Secundarias = 0.35x0.60 m Vigas Secundarias = 0.25x0.40 m CARGAS MUERTAS Y VIVAS Las cargas muertas se calculan de acuerdo con los pesos propios de los elementos considerados a partir de la densidad de masa como lo establece el RNE Norma E.020; y las Cargas Vivas.
CARGAS DE SISMO Las cargas de sismo usadas son las contempladas en nuestro código NTE - E-030 y corresponden a un análisis modal espectral, para lo cual el programa usado cuenta con un algoritmos con el cual calcula los principales modos de vibrar reportando las periodos correspondientes, estos los usa mediante el espectro de pseudoaceleraciones para calcular las Ing. Juan R. Rosales Heredia Registro OSCE Consultor: C 3116
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aceleraciones las que a su vez utiliza para que con las masas adjudicadas, en las dos direcciones principales, generen las fuerzas sísmicas. El criterio de combinación utilizado por el programa corresponde a la combinación cuadrática completa, contemplado en nuestra norma [12.8 de NTE – E – 030].
Factor de Amplificación Sismica
Periodo
C 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.25 2.05 1.88 1.73 1.61 1.50 1.41 1.32 1.25 1.18 1.13
T 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00
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Aceleración Espectral Sa 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.65 1.50 1.37 1.27 1.18 1.10 1.03 0.97 0.92 0.87 0.82
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COMPROBACIONES DE DESPLAZAMIENTO MAXIMO DE ENTREPISO:
R=8 absoluto
relativo
Porticos
permisibles > 0.007
0.0038
0.0025 0.00545455 OK
0.0013
0.0013 0.00283636 OK
R=8 absoluto
relativo
Porticos
0.0025 0.00545455 OK
0.0013
0.0013 0.00283636 OK
R=8 relativo
<0.007
permisibles > 0.007
0.0038
absoluto
<0.007
Porticos
<0.007
permisibles > 0.007
0.0038
0.0025 0.00545455 OK
0.0013
0.0013 0.00283636 OK
DESCRIPCIÓN CÁLCULOS REALIZADOS: Los cálculos que se adjuntan son los siguientes:
Dimensionado de Losas
Dimensionado de Vigas
Espesor de Losa Aligerada
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ENVOLVENTE DE MAYORIZACION DE MOMENTOS Y FUERZAS CORTANTES BLOQUE DE VESTIDORES
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DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES COLUMNAS DE LABORATORIOS Modelo de columnas T en Programa CSI-Col
DIAGRAMA DE INTERACCION DE LA COLUMNA-T
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DISEÑO FINAL DE LA COLUMNA-T
.35
.32
.35
.31
.17
.25
.31
.32
C-T
C-1
6ø 3/4"+4ø 5/8" 1ø1/2"
[email protected];
[email protected]; ; Rto. @ 0.20 m
4ø 3/4"+2ø 5/8" 1ø1/2"
[email protected];
[email protected]; ; Rto. @ 0.20 m
1.10 x 0.50
0.40 x 0.70
Modelo de Columnas L en Programa CSI-Col Ing. Juan R. Rosales Heredia Registro OSCE Consultor: C 3116
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DIAGRAMA DE INTERACCION DE LA COLUMNA 40x70
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DISEÑO FINAL DE LA COLUMNA-L
.60 .17
.17
.17
2 ø 5/8"
.17 .50
4 ø 1/2"
.25
4 ø 5/8”
DISEÑO DE VIGAS
V35x60
V35x60
.60
V40x80 .80
.80
.35
.35 .40
.40
CUADRO DE ESTRIBOS Ø 3/8" 1@ 0.05 m
[email protected] m Resto @0.20 m C/EXTREMO. TIPO 1 Ø 3/8" 1@ 0.05 m
[email protected] m Resto @0.20 m C/EXTREMO. TIPO 2 Ø 3/8" 1@ 0.05 m
[email protected] m Resto @0.20 m C/EXTREMO. TIPO 3
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PLANTA FINAL DE ALIGERADOS
.7 0
.7 0
.7 0
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.6 0
2.5 8 1.7 5
.7 0
2.5 8 1.6 8
1.1 0
5.1 5 4.0 5
1.10
2.5 8 1.6 8
.7 0
2.5 8 1.7 5
.6 0
.5 0
2.4 9
1.7 6
.7 0
2.4 9
1.7 9
.7 0
2.4 9
2.4 9
2.1 4
2.1 1
.5 0
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: La estructuración del bloque de Laboratorios se realizó con la respectiva configuración arquitectónica respetando las dimensiones asignadas, pero siguiendo la secuencia indicada en la Norma E030 y E060. El diseño de los elementos estructurales se basó en la norma ACI-318-05.
Los diseños de vigas y columnas y sus dimensiones son asignadas por la configuración y la rigidez lateral que debe presentar el módulo de laboratorios. La normativa de colegios para la estructuración tiene patrones definidos en cuanto a la confinación de muros estructurales, debiéndose colocar juntas de dilatación o separación.
Ing. Juan R. Rosales Heredia Registro OSCE Consultor: C 3116
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