Memoria Estructuras Laboratorio Acobamba.pdf

MEMORIA DESCRIPTIVA

ESTRUCTURAS

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MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS UBICACIÓN Y DESCRIPCION La presente Memoria descriptiva forma parte del Planteamiento Estructural del Proyecto: "CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO DE LABORATORIOS ESPECIALIZADOS PARA LA FORMACION ACADEMICA E INVESTIGACION EN ENZIMAS, EXTRACCION DE COMPUESTOS BIOACTIVOS Y PRODUCCION PLANTULAS INVITRO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS - ACOBAMBA – UNH”, El proyecto en mención se encontrara ubicado dentro del Campus Universitario de la Universidad Nacional de Huancavelica sede Acobamba que formara parte de la Infraestructura de la Facultad de Ciencias Agrarias, dicha sede se encuentra ubicada en el Distrito de Acobamba, Provincia de Acobamba y Departamento de Huancavelica. El objeto de esta Memoria es brindar una breve descripción de la estructuración adoptada, así como de los criterios considerados para el diseño de los elementos estructurales.

ESTRUCTURACION El proyecto consta de tres trabajos diferenciados:  Edificación de dos módulos (Agronomía y Agroindustrias), a través de trabajos de terrazas por el desnivel del terreno.  Escaleras Interiores, conectadas a la edificación a través de plataformas.  Cobertura Liviana de estructura metálica, que funciona como domo interior. A continuación se detalla cada uno: EDIFICACION DE DOS MODULOS (AGRONOMIA Y AGROINDUSTRIAS): Ambos módulos son de dos niveles y se encuentran integrados monolíticamente, a través de trabajos de terrazas, el sistema estructural predominante es MUROS DE CONCRETO ARMADO, en el eje X-X y en el eje Y-Y, los muros conformantes de los pórticos son de forma de “L”, “H”, según se indican, las vigas son de concreto armado y se tienen dos tipos: vigas principales VP de sección uniforme 0.25x0.50 y vigas secundarias VS de sección 0.25x0.40m. Los tipos de columnas son: cuadradas de sección 0.40x0.40, con forma de “T”, y con forma de “L” (las dimensiones figuran en planos). Los entrepisos consisten en losas aligeradas de 0.20m de espesor, armadas en un sentido, en el último nivel, se tiene losas aligeradas inclinadas (una agua). Los muros y/o tabiques interiores no aportaran rigidez a la estructura, por lo que serán de albañilería debidamente confinada y aislada de la estructura principal mediante juntas de 2.50cms, los detalles y procedimientos constructivos de los mismos se detallaran en planos de desarrollo estructural. La cimentación dependiendo del estudio de suelos será básicamente de zapatas para los muros o columnas de concreto armado, y sistema de vigas de cimentación con sobre cimiento para los muros y/o tabiques.

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ESCALERAS INTERIORES: La caja de escaleras se encuentra ubicado en el centro de ambos módulos, por ser una estructura aislada de la edificación y para integrar esta a los módulos de la edificación se opto por incluir unas plataformas a manera de puentes los cuales se encuentran apoyados tanto en las vigas de la edificación así como en vigas de la caja de escaleras a través de apoyos móviles y fijos, integrando de esta manera los módulos con la caja de escaleras. El sistema estructural de la caja de escaleras comprende ocho columnas circulares de diámetro 0.30m los cuales se encuentran unidos mediante vigas de sección 0.30x0.25m y una viga de sección 0.30x0.40m sobre los cuales se apoyaran las escaleras propiamente dichas con sus respectivos descansos de espesor promedio 0.20m, cabe indicar que tres de las columnas se encuentran integradas a un muro de contención, a su vez se disponen de dos losas de espesor 0.20m a manera de puentes que sirven como circulación hacia los segundos niveles de cada modulo 01 y 02, estas losas (plataformas), se encuentran apoyadas en una de las vigas de la caja de escaleras y por su otro extremo se apoyan sobre las vigas de los módulos 01 y 02 a través de apoyos móviles, estos apoyos se encuentran separados de la losa de piso mediante una junta de separación sísmica de 1” aprox. La cimentación dependiendo del estudio de suelos será básicamente de zapatas para las columnas de concreto armado, unidas mediante vigas de cimentación y serán cimentadas a un mismo nivel. COBERTURA LIVIANA DE ESTRUCTURA METALICA: El diseño de este modulo comprende una estructuración basada en tres vigas metálicas tipo arco de 16.50m de longitud medidos en planta separadas 5.5m y con una sección constante de 0.25x0.40m constituida por varillas lisas de diámetro ¾” y varillas de ½”, apoyadas sobre la estructura de ambos módulos 01 y 02 mediante un apoyo articulado y un apoyo fijo, sobre estas vigas tipo arco se apoyaran las viguetas de sección triangular con peralte de 0.40, constituida por varillas de diámetro ½” y varillas de 3/8”, a manera de celosías, separadas 0.94m entre si, que sirven como soporte para la cobertura con plancha gofrada trapezoidal de 0.82x5.80m que se traslapan entre planchas como mínimo 0.15m, la estructura para cobertura de las caras transversales están constituidas por un entramado de tubos cuadrados de 2”x2”, sobre las cuales se fijaran planchas rectas de policarbonato gofrada neutral.

NORMAS APLICADAS Reglamento Nacional de Construcciones. "Cargas". Lima, 1985 Reglamento Nacional de Construcciones. "Diseño Sismo Resistente". Lima, 2003. Reglamento Nacional de Construcciones. “Concreto Armado”. Lima, 1989. Reglamento Nacional de Construcciones. "Suelos y Cimentaciones". Lima, 1997.

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Norma Técnica de Edificación E-020 Norma Técnica de Edificación E-030 Norma Técnica de Edificación E-060 Norma Técnica de Edificación E-050

MATERIALES 2

Resistencia nominal (ACI 318-02)

f’c = 210 kg/cm

Módulo de elasticidad

E = 217 370 kg/cm

Peso específico

2.4 t/m

Acero de refuerzo grado 60

fy= 4,200 kg/cm

2 3 2

PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS El análisis de las estructuras de concreto armado se hizo con el programa ETABS (versión 9.7.2). Para el análisis y la verificación del refuerzo de las losas aligeradas en una dirección y losas macizas con refuerzo en dos direcciones fueron analizadas con el programa SAFE (versión 12.3.1), para el análisis y diseño de las cimentaciones también se utilizo el programa SAFE (versión 12.3.1), Cabe indicar también que para el modelamiento y diseño de las escaleras se utilizo el programa ETABS (versión 9.7.2) y para le modelamiento y diseño de las estructuras metalicas se utilizo el programa SAP2000 (versión 14.2.4) que estos análisis fueron contrastados con hojas de calculo xls para el diseño de los diferentes elementos estructurales. En el análisis se supuso comportamiento lineal y elástico. Los elementos de concreto armado se representaron con elementos lineales. Sus rigideces se determinaron ignorando la fisuración y el refuerzo. El edificio fue analizado como un modelo tridimensional, suponiendo losas infinitamente rígidas frente a acciones en su plano.

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CARGAS

Cargas Verticales Las cargas verticales se evaluaron conforme a las normas vigentes. Para las losas aligeradas, armadas en una dirección, se supuso un peso de 300 kg/m2. Los pesos de losas macizas, vigas, columnas y escaleras se estimaron a partir de sus dimensiones en planos, considerando un peso específico de 2400 kg/m3. Para la tabiquería se supuso un carga igual a 330 kg/m2. En el análisis de losas se incluyó el peso de acabados de techo, estimado en 100 kg/m2.

Las cargas consideradas se resumen a continuación:

METRADO DE CARGAS PARA AREAS (AGROINDUSTRIAS) AMBIENTE

CM (tn/m2)

LIVE (tn/m2)

LIVE UP (tn/m2)

(SEGUNDO NIVEL) Al ma cen de mues tra s

250

300

La bora tori o Ins trumental

250

300

La bora tori o de Proces os Extra ctivos

250

300

Ha l l

250

400

SS.HH - Ves tidores

250

300

La bora tori o de Novotecnol ogi a

250

300

Ca ma ra de Es teri l i za ci on 01 y 02

250

300

Al ma cen s ol i dos - a ci dos

250

300

La bora tori o de Mi crobi ol ogi a

250

300

Ana l i s i s Mol ecul a r

250

300

(TECHOS) Ambi entes i ncl i na ci on una a gua

100

-

100

100

-

100

(AZOTEA) Ambi entes hori zontal es

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(AGRONOMIA) AMBIENTE

CM (tn/m2)

LIVE (tn/m2)

LIVE UP (tn/m2)

(SEGUNDO NIVEL) Productos Agri col a s Botani ca - Fi s i ol ogi a

250

300

SS.HH - Ves tidores

250

300

Control de Ca l i da d

250

300

Ha l l

250

400

Sa l a de As eps i a y Es teri l i za ci on

250

300

Cua rto de Tra ns ferenci a

250

300

Area Intermedi a

250

300

Sa l a de Cul tivo e Incuba ci on

250

300

Cons erva ci on de Pl a ntul a s

250

300

(TECHOS) Ambi entes i ncl i na ci on una a gua

100

-

100

CARGAS MUERTAS DISTRIBUIDAS PARA VIGAS (TECHOS) Eje

P.E. (Tn/m3)

Ca rga Di s tri bui da (Tn/m)

Es pes or del Muro (m)

Al tura (m)

Obs erva ci on

(AGROINDUSTRIAS) Eje 1 entre eje G y I

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje 1 entre eje E y G

1.8

0.9

0.15

0.24 Parapeto fachada-Techo

Eje 2 entre eje E y G

1.8

0.9

0.15

0.24 Parapeto-Techo

Eje 4 entre eje E y G

1.8

0.9

0.15

0.24 Parapeto-Techo

Eje 5 entre eje E y F

1.8

0.9

0.15

0.24 Parapeto fachada-Techo

Eje 6 entre eje F y I

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje I-A entre eje 1 y 6

1.0

0.3

1.8

Eje G entre eje 1 y 5

2.4

1

0.15

0.36 Volado

Eje F entre eje 5 y 6

2.4

1

0.03

0.07 Murete fachada-Techo

Eje 1 entre eje A y E

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje 2 entre eje C y E

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje 4 entre eje C y E

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje 5 entre eje A y E

1.8

0.3

0.15

0.08 Murete fachada-Techo

Eje A-A entre eje 1 y 5

1.0

0.27

1

Eje C entre eje 2 y 4

2.4

1

0.15

0.36 Volado

Eje E entre eje 1 y 2

2.4

1

0.03

0.07 Murete-Techo

Eje E entre eje 4 y 5

2.4

1

0.03

0.07 Murete-Techo

0.54 Viga canal-agua

(AGRONOMIA)

6

0.27 Viga canal-agua

CARGAS MUERTAS DISTRIBUIDAS PARA VIGAS (SEGUNDO NIVEL) Eje

P.E. (Tn/m3)

Al tura (m)

Es pes or del Muro (m)

Ca rga Di s tri bui da (Tn/m)

Obs erva ci on

(AGROINDUSTRIAS) Eje 1 entre eje G y I

1.8

3.9

0.25

1.76 Muro fachada

Eje 1 entre eje E y G

1.8

1.2

0.25

0.54 Muro fachada

Eje 2 entre eje E y G

1.8

2.0

0.15

0.54 Muro en alfeizar bajo

Eje 3 entre eje H y I

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

EJE 3A

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

EJE 3B

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

EJE 3C

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

Eje 3 entre eje G y H

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro en alfeizar bajo

Eje 4 entre eje H y I

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro en alfeizar bajo

Eje 4 entre eje E y H

1.8

2.4

0.15

0.65 Muro en alfeizar bajo

EJE 4A

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

Eje 5 entre eje E y H

1.8

3.5

0.15

0.95 Muro divisorio

Eje 6 entre eje F y I

1.8

3.9

0.25

1.76 Muro divisorio

Eje I entre eje 1 y 6

1.8

2.5

0.15

0.68 Muro fachada

Eje G entre eje 1 y 2

1.8

4.0

0.15

1.08 Muro divisorio

Eje G entre eje 2 y 4

1.8

1.5

0.15

0.41 Muro en alfeizar bajo

Eje F entre eje 5 y 6

1.8

2.7

0.15

0.73 Muro en alfeizar bajo

(AGRONOMIA) Eje 1 entre eje A y E

1.8

3.0

0.25

1.35 Muro fachada

EJE 1A

1.8

3.9

0.15

1.05 Muro divisorio

Eje 2 entre eje A y B

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

Eje 2 entre eje C y E

1.8

3.0

0.15

0.81 Muro en alfeizar bajo

EJE 3A

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

Eje 4 entre eje B y C

1.8

3.9

0.15

1.05 Muro divisorio

Eje 4 entre eje C y E

1.8

3.0

0.15

0.81 Muro en alfeizar bajo

Eje 5 entre eje A y E

1.8

3.0

0.25

1.35 Muro fachada

Eje A entre eje 1 y 5

1.8

2.5

0.15

0.68 Muro fachada

Eje B entre eje 1 y 2-4 y 5

1.8

3.2

0.15

0.86 Muro divisorio

Eje B entre eje 2 y 4

1.8

1.2

0.15

0.32 Muro en alfeizar bajo

Eje C entre eje 1 y 2

1.8

4.0

0.15

1.08 Muro divisorio

Eje C entre eje 2 y 4

1.8

2.0

0.15

0.54 Muro en alfeizar bajo

Eje D entre eje 4 y 5

1.8

4.7

0.15

1.27 Muro divisorio

Peso propio

2.4

1.0

0.30

Peso de equipos

0.4

1.0

1.57

Mesas de trabajo x apoyo

1.35 tn/m

Mesa de trabajo bajas x area

0.7 Mesa de 1.4m de ancho 0.6 Mesa de 1.75m de largo 0.54 tn/m2

Peso propio

2.4

0.6

0.25

0.4 Mesa de 10m de largo

Peso de equipos

0.3

0.6

1.00

0.2 Mesa de 0.60m de ancho

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Acciones de Sismo El análisis sísmico se realizó según la norma NTE E-030, con el procedimiento de superposición modal espectral, con combinación cuadrática completa (CQC). Considerando las condiciones de suelo, las características de la estructura y las condiciones de uso, se utilizaron los parámetros siguientes:

Parámetros para el Análisis Sísmico Factor de zona (zona 2) Factor de uso e importancia (categoría A) Factor de suelo (S3) Período para definir espectro de seudo aceleración Reducción de la respuesta: Muros (Irregular)

Z = 0.3 U = 1.5 S = 1.4 T = 0.9 s p

RX=4.50

RY=4.50

Combinaciones de Carga La verificación de la capacidad de los elementos de concreto armado se basó en un procedimiento de cargas factoradas, conforme a la Norma Técnica de Edificación E060 "Concreto Armado". Los factores de carga se indican en la tabla siguiente. DEAD denota cargas permanentes propia de la edificación, CM cargas permanentes aplicadas a la edificación, LIVE denota cargas vigas de entrepiso, LIVE UP denota cargas vigas en azotea, Sx y Sy efectos de sismo. 8

Combinación

DEAD

CM

LIVE

LIVE UP

S

S

1 2 3 4 5 6 7

1.4 1.25 1.25 1.25 1.25 0.9 0.9

1.4 1.25 1.25 1.25 1.25 0.9 0.9

1.7 1.25 1.25 0 0 0 0

1.7 1.25 1.25 0 0 0 0

0 ±1.00 0 ±1.00 0 ±1.00 0

0 0 ±1.00 0 ±1.00 0 ±1.00

x

Modelo para el análisis La figura siguiente muestra el modelo empleado para el análisis de la edificación, que incluye 403 elementos de barra y 280 elementos tipo área. También se indica el sistema de referencia. El modelo ha sido preparado teniendo como principal objetivo una estimación correcta de las rigideces laterales. Cabe anotar que el programa resuelve la aparente incompatibilidad entre distintos planos, en los que los nudos no siempre coinciden.

9

y

Modelo 3D para el análisis

Modelo 3D para el análisis

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Modos de vibración La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección. Para el modelo se usaron 9 modos.

De la tabla se observa que los dos primeros modos de vibración obedecen a una concentración de participación modal traslacional la primera en la dirección Y y la segunda en la dirección X, siendo el tercer modo de vibración correspondiente a una participación modal rotacional. Además se observa que la participación de masa supera el 90% estando estas dentro de lo que la norma exige.

Verificación de Desplazamientos Según Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece que para edificaciones de concreto armado la máxima distorsión de entre piso será de 0.007. En la tabla de máximos desplazamientos observamos que tanto para la dirección X-X y Y-Y los valores máximos son 0.00483 y 0.00500 respectivamente, lo cual es menor al valor de 0.007 que establece la norma.

Fuerzas Globales Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene: Dir.

Z

U

C

S

R

ZUCS/ R

P (t)

90% V

estático

(t)

V

dinámic o

(t)

X

0.3

1.5

2.5

1.4

4.50

0.350

1870.2

589.11

504.91

Y

0.3

1.5

2.5

1.4

4.50

0.350

1870.2

589.11

436.39

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La norma E030 indica que, para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no podrá ser menor que el 90 % del valor calculado con las fórmulas estáticas, tratándose de estructuras irregulares. Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos. En este análisis se obtuvieron cortantes dinámicos en la base menores que 90% del corte estático. Por ello fue necesario escalar las acciones sísmicas en las direcciones X e Y.

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Diseño de Elementos de Concreto Armado COLUMNAS De la tipología de columnas mostrada se cargaron todas ellas en el modelo del ETABSv9.7.2, para su respectiva verificación cumpliendo con los requerimientos como (6/5) Beam/Column Capacity Ratios que nos asegura el criterio de viga débil columna fuerte hallando de esta manera la cuantía necesaria en cada tipo de columna requerida. Además se utilizo una hoja de cálculo xls para la comprobación de las columnas calculadas. TIPOLOGIA DE COLUMNAS EMPLEADAS PARA VERIFICACION

C40x40

C40X80

CTEE40X50

CTEE75X50

CL50X50

TIPO C40X40-1 C40X40-1.4 C40X40-2 C40X40-2.3 C40X40-2.7 C40X40-3

CUANTIA AREA 1.07 1.42 1.99 2.34 2.70 3.05

VARILLAS 17.04 22.72 31.80 37.48 43.16 48.84

ETABS

6 Ø3/4"

6 Ø3/4"

8 Ø3/4" 4 Ø1"+ 4 Ø3/4"

8 Ø3/4" 4 Ø1"+ 4 Ø3/4"

4 Ø1"+ 6 Ø3/4"

4 Ø1"+ 6 Ø3/4"

4 Ø1"+ 8 Ø3/4"

4 Ø1"+ 8 Ø3/4"

4 Ø1"+ 10 Ø3/4"

4 Ø1"+ 10 Ø3/4"

C40X80-1 C40X80-1.3 C40X80-1.4

1.00 1.32 1.42

32.00 16 Ø5/8" 42.08 12 Ø3/4"+ 4 Ø5/8" 45.44 16 Ø3/4"

CT40X50-1.2 CT40X50-1.5 CT40X50-1.75 CT40X50-2.3

1.23 1.54 1.75 2.38

20.00 10 Ø5/8" 25.04 6 Ø3/4" + 4 Ø5/8" 28.40 10 Ø3/4" 38.66 6 Ø1" + 4 Ø5/8"

CT75X50-1.3 CT75X50-1.4 CT75X50-1.8

1.28 1.55 1.82

32.00 16 Ø5/8" 37.04 6 Ø3/4" + 10 Ø5/8" 45.44 16 Ø3/4"

8 Ø3/4" + 6 Ø5/8"

CL50X50-1.3 CL50X50-1.5 CL50X50-1.8

1.28 1.46 1.82

24.00 27.36 34.08

12 Ø5/8"

12 Ø5/8"

4 Ø3/4"+ 8 Ø5/8"

4 Ø3/4"+ 8 Ø5/8"

12 Ø3/4"

12 Ø3/4"

13

16 Ø5/8" 12 Ø3/4"+ 4 Ø5/8" 16 Ø3/4" 10 Ø5/8" 6 Ø3/4" + 4 Ø5/8" 10 Ø3/4" 6 Ø1" + 4 Ø5/8" 16 Ø5/8" 16 Ø3/4"

CUANTIA AREA 1.07 1.42 1.99 2.34 2.70 3.05

17.04 22.72 C1 31.80 C2 37.48 43.16 C3 48.84

1.00 1.32 1.42

32.00 42.08 45.44 C4

1.23 1.54 1.75 2.38

20.00 25.04 C5 28.40 C6 38.66

1.28 1.55 1.82

32.00 37.04 C7 45.44

1.28 1.46 1.82

24.00 C8 27.36 34.08 C9

PLACAS Las secciones placas fueron calculadas y diseñadas utilizando el programa ETABSv9.7.2, con la herramienta SECTION DESIGNER introduciendo secciones y armados propuestos para que el programa los verifique, como parámetro de medición se tiene el Ratio D/C en todos los casos siendo menor a la unidad lo cual indica que el muro propuesto cumple las condiciones requeridas.

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VIGAS El diseño de vigas fue calcula usando el programa ETABSv9.7.2, teniendo en cuenta las cargas mayoradas para el diseño asi como una envolvente de la misma, además se utilizo una hoja de calculo xls para su verificación tanto diseño a flexión como a cortante y torsión.

VIGAS f'c = Depende del f¨ c

β1=

fy = Ancho = Altura Total = Recub rimiento = Moment Actuante = Cuantía Mínima = Refuerzo por Cuantía Mínima = Cuantía Máxima = Refuerzo por Cuantía Máxima = Cuantía de Diseño = Refuerzo por Cuantía de Diseño =

210.00 0.85 4200.00 30.00 60.00 6.00 28.00 0.0034 5.51 0.0161 26.02 0.0095 15.46

Kg/cm

2

Kg/cm cm cm cm Tn-m

2

cm2 cm2 cm2

La cuantía mínima no se tomará en cuenta si el As es al menos 1/3 del requerido

Refuerzo 4/3 As = 20.61 cm2 DISEÑO POR CORTANTE EN VIGAS Según programa Av = Diámetro de estrib o a Usar = Varillas por Estrib o = Se necesitan = Separación =

0.11 cm2/cm 3/8 " 2 7.00 varillas c/m 0.14 m

DISEÑO POR TORSIÓN Según programa Av = Diámetro de estrib o a Usar = Varillas por Estrib o = Se necesitan = Separación =

15

0.10 cm2/cm 3/8 " 2 7.00 varillas c/m 0.14 m

LOSAS Para el diseño de losas aligeradas armadas en una dirección así como para losas macizas se utilizando el programa SAFEv12.3.1, que permitió la verificación de las deflexiones máximas en cada paño así como el cálculo del acero requerido por cada paño. Además se realizo la verificación de los cálculos con la utilización de una hoja de cálculo xls.

Modelo losa primer nivel modulo agronomía.

Modelo losa primer nivel modulo agroindustrias.

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VIGUETAS

DISEÑO Y VERIFICACIONES EN ALIGERADOS Refuerzo y Cuantías en Viguetas Ref. por Cuantía Mínima (+) = 2.45 cm2

f'c =

210.00 Kg/cm 2

Ref. por Cuantía Mínima (-) =

0.61 cm2

fy =

4200.00 Kg/cm 2

Ref. por Cuantía Máxima (+) = Ref. por Cuantía Máxima (-) =

11.15 cm2 8.36 cm2

Ancho = Altura Total = Recub rimiento =

10.00 cm 20.00 cm 2.00 cm

Moment Actuante Negativo= Moment Actuante Positivo=

Acero por Temperatura en Losa Superior Ref. por Temperatura Ast = 0.90 cm2 Acero Ast a Usar = 1/4 " Se necesitan = 3.00 varillas/m Separación = 0.33 m Separación Máxima = 0.25 m Separación a Usar = 0.250 m

-0.530 Tn-m 0.420 Tn-m

Separación Eje a Eje de Viguetas = Altura de Losa Superior =

USAR = Ast @ 0.25

40.00 cm 5.00 cm

Comb inación Cuantía Mínima = Cuantía Máxima =

1 Ø 3/8" 1 Ø 1/2" 2 Ø 3/8" 1 Ø 1/2" + 1 Ø 3/8" 1 Ø 5/8" 3 Ø 3/8" 2 Ø 1/2" 1 Ø 1/2" + 2 Ø 3/8" 1 Ø 5/8" + 1 Ø 3/8" 1 Ø 5/8" + 1 Ø 1/2" 3 Ø 1/2" 1 Ø 5/8" + 2 Ø 3/8" 2 Ø 5/8" 1 Ø 5/8" + 2 Ø 1/2"

0.0034 0.0155

Cuantía de Diseño Negativa= Refuerzo Negativo = Cuantía de Diseño Positivo = Refuerzo Positivo =

0.0046 0.82 cm2 0.0009 0.62 cm2

La cuantía mínima no se to mará en cuenta si el A s es al meno s 1/3 del requerido

Refuerzo 4/3 As- = Refuerzo 4/3 As+ =

1.10 cm2 0.83 cm2

Ф Vc = 1.29 Tn Ф Vc debe ser Mayor a Vu, de lo contrario realizar ensanche alternado de Vigueta

LOSAS MACIZAS f'c = 210.00 β1= 0.85 fy = 4200.00 Ancho = 245.00 Altura Total = 20.00 Recub rimiento = 2.00 Moment Actuante = 6.50 Cuantía Mínima = 0.0018 Refuerzo por Cuantía Mínima = 8.82 Cuantía Máxima = 0.0161 Refuerzo por Cuantía Máxima = 78.71 Cuantía de Diseño = 0.0022 Refuerzo por Cuantía de Diseño = 10.90 Refuerzo Colocado= 14.53 Espaciamiento # de varillas = 18 Ancho efectivo para varillas = 235.000 Espaciamiento s = 13.824 Espaciamiento a usar s = # de varillas =

Kg/cm 2 Kg/cm 2 cm cm cm Tn-m cm2 cm2 cm2 cm2

cm cm

15.000 cm 16.67

Espaciamiento Máximo no debe ser 3 veces el espesor ni 45 cm

Espaciamiento Máximo = Cortante Cortante ϕ Vc =

45.000 cm

26.0194 Tn

Acero por Temperatura en Losa Superior en una Dirección Ref. por Temperatura Ast = 3.60 cm2 Acero Ast a Usar = 1/4 " Se necesitan = 11.00 varillas/m Separación = 0.09 m Separación Máxima = 12.25 m Separación a Usar = 0.100 m

USAR = Ast @ 0.1

17

As 0.71 1.13 1.42 1.84 2.00 2.13 2.26 2.55 2.71 3.13 3.39 3.42 4.00 4.26

Und cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2

CIMENTACIONES La cimentación fue diseñada y verificada utilizando el programa SAFE v12.3.1.

Modelo cimentación modulo agroindustrias.

Modelo cimentación diseño de zapatas modulo agroindustrias.

18

Modelo cimentación diseño de zapatas modulo agroindustrias.

Modelo cimentación diseño de vigas de cimentación modulo agroindustrias.

19

Modelo cimentación modulo agronomía.

Modelo cimentación diseño de zapatas modulo agronomía.

20

Modelo cimentación diseño de vigas de cimentación modulo agronomía.

Parámetros de Cimentación:

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE Los parámetros geotécnicos utilizados para los cálculos de la capacidad portante fueron los siguientes:

PARÁMETROS GEOTÉCNICOS Calicata Parámetro Unidad C–1 Densidad gr/cm3 1.30 

seca Ángulo de fricción Cohesión N´c N´q N´ Profundidad de cimentación (Df) Ancho (B) Factor de seguridad (Fs)

 C

° Kg/cm2

23 0.08 25.18 12.75 8.35

cm

150 a 180

cm

160 a 220 3

21

Calicata C–2

Los factores de carga modificados de Terzaghi N´c, N´q y N´ pueden ser obtenidos de la Tabla del anexo N° 2 teniendo en consideración el ángulo de fricción obtenido de los ensayos de laboratorio de corte directo.

𝑞𝑎𝑑𝑚 =

1 1 𝑐𝑁𝑐 𝜉𝑐 + 𝛾𝐷𝑓 𝑁𝑞 𝜉𝑞 + 𝛾𝐵𝑁𝛾 𝜉𝛾 𝐹𝑠 2

Donde: qc

= Capacidad portante del terreno

c

= Cohesión del terreno



= Densidad seca

Df

= Profundidad

B

= Ancho de cimentación

Nc, Nq, N

= Factores de capacidad de carga

Fs

= Factor de seguridad

SUELO DE CIMENTACION: ARENA LIMOSA SIN PLASTICIDAD

CIMENTACION ZAPATAS CUADRADAS: Zapata cuadradas ANCHO 1.40 m 2

Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.50

qc = kg/cm Ancho de cimentación B = 140 cm 4.99

1.66

32.54

1.60

5.15

1.72

33.71

1.70

5.31

1.77

34.69

1.80

5.47

1.82

35.67

Profundidad (m)

Zapata cuadradas ANCHO 1.60 m 2

Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.50

qc = kg/cm Ancho de cimentación B = 160 cm 5.05

1.68

43.01

1.60

5.21

1.74

44.54

1.70

5.37

1.79

45.82

1.80

5.54

1.85

47.36

Profundidad (m)

22

Zapata cuadrada ANCHO 1.80 m

1.50

qc = kg/cm2 Ancho de cimentación B = 180 cm 5.12

1.60

5.28

1.76

57.02

1.70

5.44

1.81

58.64

1.80

5.60

1.87

60.59

Profundidad (m)

Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.71

55.40

Zapata cuadrada ANCHO 2.00 m 2

1.50

qc = kg/cm Ancho de cimentación B = 200 cm 5.18

1.60

5.34

1.78

71.20

1.70

5.50

1.83

73.20

1.80

5.66

1.89

75.60

Profundidad (m)

Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.73

69.20

Zapata cuadrada ANCHO 2.20 m 2

1.50

qc = kg/cm Ancho de cimentación B = 220 cm 5.25

1.60

5.41

1.80

87.12

1.70

5.57

1.86

90.02

1.80

5.73

1.91

92.44

Profundidad (m)

Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.75

84.70

CIMENTACION ZAPATAS RECTANGULARES: Zapata rectangular B/L = 2 Presión admisible (qadm) kg/cm2

Carga admisible bruta (TON/col)

1.50

qc = kg/cm2 Ancho de cimentación B = 100 cm 4.26

1.42

28.40

1.60

4.40

1.47

29.40

1.70

4.54

1.51

30.20

1.80

4.67

1.56

31.20

Profundidad (m)

23

Zapata rectangular B/L = 5 Presión admisible (qadm) 2 kg/cm

Carga admisible bruta (TON/col)

1.50

qc = kg/cm2 Ancho de cimentación B = 100 cm 3.90

1.30

65.00

1.60

4.03

1.34

67.00

1.70

4.15

1.38

69.00

1.80

4.27

1.42

71.00

Profundidad (m)

Zapata rectangular B/L = 10 Presión admisible (qadm) 2 kg/cm

Carga admisible bruta (TON/col)

1.50

qc = kg/cm2 Ancho de cimentación B = 100 cm 3.79

1.26

126.00

1.60

3.90

1.30

130.00

1.70

4.02

1.34

134.00

1.80

4.14

1.38

138.00

Profundidad (m)

ANALISIS DE ASENTAMIENTO La interacción de los suelos del elemento cimiento de las cargas que se le imponen impone al suelo provoca el asentamiento del mismo. Las presiones pueden generar asentamientos mayores a los admisibles, por lo tanto se verificara los asentamientos previstos. Las características del asentamiento pueden deducirse de acuerdo a sus propiedades físicas y mecánicas, según las consideraciones de Meyerhof.

Los asentamientos dependerán de los valores del módulo de elasticidad. Según la teoría elástica podemos utilizar la siguiente expresión:

qB(1   2 ) If S= Es

24

Donde: S = asentamiento inmediato en cm  = relación de Poisson If = Factor de forma Es = Módulo de elasticidad q = Presión admisible B = Ancho de cimentación If = El valor se saca de tablas según la relación (

L ) B

Para efectos de cálculo del asentamiento se tomo los siguientes valores críticos para el tipo de suelo de cimentación  = 0.25 y Es = 210 Kg/cm2. El asentamiento diferencial tolerable será del orden de una pulgada y se estima como el 75% del asentamiento inmediato.

SUELO DE CIMENTACION: ARENA LIMOSA SIN PLASTICIDAD

ASENTAMIENTO ZAPATAS CUADRADAS: Zapata cuadrada ANCHO 1.40 m Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 140

Presión admisible (kg/cm3) 1.66

1.16

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 0.87

Asentamiento (cm)

1.60

140

1.72

1.20

0.90

1.70

140

1.77

1.23

0.92

1.80

140

1.82

1.27

0.95

Zapata cuadrada ANCHO 1.60 m Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 160

Presión admisible (kg/cm3) 1.89

1.34

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.00

Asentamiento (cm)

1.60

160

2.23

1.38

1.04

1.70

160

2.57

1.43

1.07

1.80

160

2.79

1.47

1.10

25

Zapata cuadrada ANCHO 1.80 m Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 180

Presión admisible (kg/cm3) 1.71

1.53

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.15

Asentamiento (cm)

1.60

180

1.76

1.58

1.19

1.70

180

1.81

1.62

1.22

1.80

180

1.87

1.67

1.25

Zapata cuadrada ANCHO 2.00 m Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 200

Presión admisible (kg/cm3) 1.73

1.72

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.29

Asentamiento (cm)

1.60

200

1.78

1.77

1.33

1.70

200

1.83

1.82

1.37

1.80

200

1.89

1.88

1.41

Zapata cuadrada ANCHO 2.20 m Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 220

Presión admisible 3 (kg/cm ) 1.75

1.91

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.43

Asentamiento (cm)

1.60

220

1.80

1.97

1.48

1.70

220

1.86

2.03

1.52

1.80

220

1.91

2.09

1.57

ASENTAMIENTO ZAPATAS RECTANGULARES: Zapata rectangular B/L = 2 Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 100

Presión admisible (kg/cm3) 1.42

1.03

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 0.77

Asentamiento (cm)

1.60

100

1.47

1.07

0.80

1.70

100

1.51

1.10

0.83

1.80

100

1.56

1.13

0.85

26

Zapata rectangular B/L = 5 Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 100

Presión admisible (kg/cm3) 1.30

1.34

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.00

Asentamiento (cm)

1.60

100

1.34

1.38

1.04

1.70

100

1.38

1.43

1.07

1.80

100

1.42

1.47

0.95

Zapata rectangular B/L = 10 Ancho de Profundidad cimentación (m) (m) 1.50 100

Presión admisible (kg/cm3) 1.26

1.61

Asentamiento diferencial tolerable (cm) 1.21

Asentamiento (cm)

1.60

100

1.30

1.66

1.25

1.70

100

1.34

1.71

1.28

1.80

100

1.38

1.76

1.32

ZAPATAS f'c = β1=

210.00 0.85 4200.00 240.00 60.00 7.50 62.00 0.0018 25.92 0.0161 231.32 0.0026 36.82 49.09

Kg/cm 2

fy = Kg/cm 2 Ancho = cm Altura Total = cm Recub rimiento = cm Moment Actuante = Tn-m Cuantía Mínima = Refuerzo por Cuantía Mínima = cm2 Cuantía Máxima = Refuerzo por Cuantía Máxima = cm2 Cuantía de Diseño = Refuerzo por Cuantía de Diseño = cm2 Refuerzo Colocado= cm2 Espaciamiento # de varillas = 12 Ancho efectivo para varillas = 225.000 cm Espaciamiento s = 20.455 cm Espaciamiento a usar s = # de varillas =

20.000 cm 12.25

Espaciamiento Máximo no debe ser 3 veces el espesor ni 45 cm

Espaciamiento Máximo = Cortante Cortante ϕ Vc =

27

45.000 cm

74.3413 Tn

ESCALERAS INTERIORES (CAJA DE ESCALERAS) La caja de escaleras fue diseñada y verificada utilizando el programa ETABS 9.7.2.

Modelo caja de escaleras interiores.

Diseño de elementos columnas y vigas de caja de escaleras interiores.

28

ESCALERAS INTERIORES (PLATAFORMAS) La plataforma fue diseñada y verificada utilizando el programa ETABS v9.7.2.

Modelo plataforma de escaleras interiores.

Diseño de plataforma de escaleras interiores.

29

COBERTURA LIVIANA (VIGA ARCO) La Viga arco de estructura metálica fue diseñada y verificada utilizando el programa SAP2000 v14.2.4.

Modelo en perspectiva de la viga arco metalica.

Vista lateral del modelo de viga arco metálica.

30

Vista lateral del modelo de viga arco, mostrando cargas de diseño.

Vista lateral del modelo de viga arco, diseño de elementos.

31

COBERTURA LIVIANA (VIGUETA) La Vigueta de estructura metálica fue diseñada y verificada utilizando el programa SAP2000 v14.2.4.

Modelo en perspectiva de la vigueta metálica.

Vista lateral del modelo de vigueta metálica.

32

Vista lateral del modelo de vigueta metálica, mostrando cargas de diseño.

Vista lateral del modelo de vigueta metálica, diseño de elementos.

33