UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL MEMORIA TÉCNICA ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL PROYECTO: HABITACIONES 2. REALIZADO POR: EDGAR L. CHIMBOLEMA L. Pág. 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
OMAR D. SILVA S.
FRANCISCO G. GADVAY G.
DANIEL M. NORIEGA B.
QUINTO AÑO A
MEMORIA DE CÁLCULO
ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL
PROYECTO: HABITACIONES 2
LUGAR Y FECHA: Riobamba, 01 ! A"o#$o !% 2011
ANTECEDENTES.
El proyecto se encuentra ubicado en la calle Febres Cordero entre las calles Uruguay y Brasil en elcant!n Rioba"ba y es de propiedad del #inisterio de $alud %&blica'
El terreno tiene ()'*" de +rente y ,)'*" de +ondo lo -ue signi.ca una super.cie de //,)'**" 0all1 se pre23 construir una estructura con di+erentes blo-ues ocupacionales para nuestro proyectoser4 el blo-ue deno"inado 56abitaciones 078
La con.guraci!n estructural es regular tanto en planta co"o en ele2aci!n se tiene una altura deentrepiso de /'**"'La estructura es de 9or"ig!n ar"ado losas con 2igas descolgadas ar"adas bidireccional"entecolu"nas y :apatas aisladas'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
%ara reali:ar el dise;o de la estructura se aplicara algunos controles de acuerdo CEC<0***=C!digo Ecuatoriano de la Construcci!n>' El c!digo trata de las especi.caciones -ue se debenconsiderar para el c4lculo y dise;o de una estructura con el prop!sito de resistir los sucesoss1s"icos'
DEFINICIÓN DE CARGAS.
%ara e+ectos de este dise;o se utili:ara las siguientes de.niciones8
Carga Muerta.- es la carga 2ertical debida al peso de todos los co"ponentes estructurales y noestructurales per"anentes de un edi.cio co"o "uros pisos tec9os y e-uipo .?o de ser2icio'
Carga Viva.- Es la carga sobrepuesta por el uso y ocupaci!n del edi.cio sin incluir la cargadebida al 2iento la carga por "o2i"iento s1s"ico o la carga "uerta'
Carga Sísmica.- Esta representa la carga reacti2a por sis"o igual a la carga "uerta total de laestructura y estas deben dise;arse para resistir +uer:as s1s"icas pro2enientes de cual-uierdirecci!n 9ori:ontal'
(Código de Práctica Ecuatoriano “INEN” Cap. 2 y Cap.6)
CONCEPCIÓN TÉCNICA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL.
%ara el dise;o estructural se to"aron en cuenta los re-ueri"ientos co"prendidos en el C!digoEcuatoriano de la Construcci!n INEN y los re-ueri"ientos para concreto re+or:ados del InstitutoA"ericano del Concreto ACI</@<*)'
El siste"a estructural -ue se adoptara ser4 de un siste"a de p!rticos espaciales sis"o<resistentes de 6or"ig!n ar"ado con 2igas descolgadas y diagonales rigidi:adoras'
Los concretos a utili:arse son los especi.cados en el plano estructural es decir 0@* gc"0de rotura por co"presi!n cil1ndrica a los 0 d1as para todos los ele"entos estructurales'
El acero de re+uer:o de los dise;os es corrugado de (0** gc"0 de l1"ite de uencia' $eespera un l1"ite de alarga"iento del @0 co"o "1ni"o para este tipo de acero con lo cualse tendr4 un ca"po pl4stico bastante a"plio -ue au"entar4 el coe.ciente de ductilidad delos ele"entos estructurales'
DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
• Las losas a dise;arse ser4n ar"adas en dos direcciones y con ali2iana"ientos de blo-ue depiedra p!"e:'
• Las 2igas de soporte ser4n con 2igas descolgadas =2er planos estructurales> seg&n losre-ueri"ientos de inercia y resistencia'
• El dise;o de la ci"entaci!n se reali:ara "ediante :apatas aisladas de 9or"ig!n ar"ado'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
%ara el desarrollo de la estructura del edi.cio "ediante el C4lculo An4lisis y Dise;o Estructural$is"o<resistente se utili:ara el progra"a de ETAB$ V'''
%LANH ARUITECTHNICH %ARA EL DI$EJH E$TRUCTURAL
PREDIMENSIONAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN DE CARGAS
PREDISEO DE LOSA.
De.ni"os la lu: "4s critica -ue ser2ir4 para dise;ar la losa considerando las condiciones osolicitaciones "4s des+a2orables para el "is"oK para nuestro caso el tablero critico se encuentraentre los e?es =<,> =<M> %ara el pre<dise;o de la altura de la losa utili:are"os las ecuaciones delC'E'C'. Ta"bi3n se reali:ara una co"paraci!n por el n&"ero de pisos y la lu: "4s cr1tica'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
heq=3√ 12∗0.0002542
1.0
heq=0.145m Altura euivalente
“#!r l! tant! se Asume en espes!r e l!sa Alivianaa e ,cm2
ANLISIS ESTRUCTURALDATH$ DEL ANQLI$I$8
%ara el an4lisis estructural se "ane?aran los siguientes 2alores8+c O 0@* gc"0'Fy O (0** gc"0'
E O @)*** √ f ' c O @)*** √ 210 O 0@,/,*')@0 gc"0'
S6'A O 0'( Ton"/'El "odelo estructural asu"ir4 -ue las losas son dia+rag"as 9ori:ontales r1gidos en su plano esdecir -ue las 2igas no generan aiales y -ue las colu"nas no ca"biaran su posici!n con respectosa las otras'
CUANTIFICACION DE CARGAS
CARGA MUERTA.
La carga "uerta de la losa se calculara para cada "etro cuadrado del plano ar-uitect!nico estacuanti.caci!n contiene el peso actuantes en la losa'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
PREDISEO DE VIGAS.
%ara pre<dise;ar las 2igas se reali:ara un "osaico de cargas en el plano ar-uitect!nico y de esta"anera se proceder4 a deter"inar las secciones aproi"adas'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
NOTA%ara "odelar la estructura se adoptara Vigas de 0)P()' luego se 2eri.cara si estas seccionesson !pti"as para dise;ar los ele"entos a ei!n cu"pliendo con todos los controles -ue re-uiereel dise;o sis"o resistente'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
CARGA SISMICA.
%ara deter"inar la carga s1s"ica se 9ar4 re+erencia los criterios del (Código de PrácticaEcuatoriano “INEN” Cap. 6).
V = ∗ I ∗C !∗∅ P∗∅ "
∗# Cap''0'@ =(>'
$o%de : V O Cortante Basal de dise;o'
O Factor de onaI O Factor de I"portancia'R O Factor de reducci!n de respuesta estructural'WO %eso de la estructura'X% y XE O Factor de con.guraci!n estructural en planta y en ele2aci!n'C O Coe.ciente $1s"ico'
C =1.25 &&
T T =ct ( h % )3/4
Donde: T O %eriodo de Vibraci!n'$ O Coe.ciente del suelo'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
COMBINACIONES DE CARGA.%ara todas las acciones en los ele"entos estructurales se les aplicaran las siguientesco"binaciones de carga8
• U O @'() D Y @', L• U O *',) =@'( D Z @', L Z @', E>• U O *' D Z @'(0 E
MODELO MATEMTICO
%ara el an4lisis y dise;o de la estructura se propone el siguiente "odelo "ate"4tico de c4lculo'• En toda la base de la estructura se consideran las colu"nas co"o 21nculos de tercer orden'• Las uniones 2iga< colu"na se considera co"o nudo r1gido donde el +actor es de *)'•
$e "odela en todos y cada uno de las plantas co"o dia+rag"as'
MODELO ESTRUCTURAL.
%ara el an4lisis estructural se reali:! un "odelo tridi"ensional utili:ando el so+t[are ETAB$ parael an4lisis de edi.caciones'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
:LA MODELACIÓN SE REALIZO UTILIZANDO LAS SECCIONES DE VIGAS; COLUMNAS OPTIMAS QUEPASAN LOS CONTROLES DE DISEO SISMO RESISTENTE<
En el siguiente cuadro se detalla las secciones !pti"as de dise;o estructural los cuales cu"plen con loscontroles de dise;o
ELEMENTO
E=ES SECCION
CHLU#NA$ THDH$ LH$ EE$ C/*P/*VIGA$ THDH$ LH$ EE$ V0)P/*LH$A Espesor de 0* c" de losa ali2ianada
CONTROLES DEL SISTEMA ESTRUCTURAL.DERIVAS DE PISO.
%ara la re2isi!n de la deri2a de piso se utili:ara el 2alor de la respuesta "4i"a inel4stica endespla:a"ientos \" de la estructura causada por el sis"o de dise;o'Los 2alores de \" no puede superarlos 2alores establecidos en la Tabla '
(Código de Práctica Ecuatoriano “INEN” Cap. 2 y Cap.6)
ESTRUCTURA >76or"ig!n Ar"ado estructuras "et4licas y de "adera *'*0*De "a"posteria *'*@*
El alor !á" cr#tico de $a deria de pi"o en el e%e & \" ' . * 2 $42
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
El alor !á" cr#tico de $a deria de pi"o en el e%e + \" ' * 2 $42
CONTROL POR APLASTAMIENTO.$e escoge el %u' Actuante #4i"o de la colu"na "4s cargada de la estructura de las +uer:asaiales y se co"para con el %u resistente'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
%u O @,'0@ Ton Carga aial%'resiO (' Ton %' resistente'
% 'resistente ] %u'!8.80 ? 1.21 O@
Las secciones de la estructura pasan los re-ueri"ientos de sis"o<resistencia entonces se procedeal dise;o de los ele"entos de la estructura' Colu"nas 2igas losa y ci"entaciones'
DISEO DE VIGAS.
%ara el dise;o de las 2igas se to"ado en cuenta la lu: "4s cr1tica y los "o"entos <i"os grandesde la estructura' Los datos del #o"ento ^lti"o se obtu2ieron de la "odelaci!n en ETBA$ para su
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
DISEO DE COLUMNAS.
%ara el dise;ar las colu"nas se to"! la "4s cr1tica de todo La estructura ya -ue solo tene"os unsolo tipo de colu"na' Los datos de la Carga ulti"a y #o"ento ^lti"o en el e?e co"o en el e?e yse obtu2ieron de la "odelaci!n en ETBA$ para su dise;o'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL
DATOS PARA DISEAR COLUMNAS DEL PROGRAMA
NOTA $e ob2ia el c9e-ueo de esbelte: ya -ue la ar"adura no llega al re-ueri"iento "1ni"o delc!digo y se to"a el 2alor "1ni"o -ue es el @ y esto 9ace -ue la ar"adura ayude a "e?orar eldise;o por esbelte:'
DISEO DE CIMENTACIONES
%ara dise;ar las ci"entaciones se tiene el siguiente cuadro de acciones resultados del an4lisis enel progra"a