SD.0062012-Carlos Fortich La Toscana
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MEMORIA DE CÁLCULO
ESTRUCTURAL
Conjunto Residencial La Toscana.
Memoria de calculo estructural
PROYECTO: Conjunto Residencial LA TOSCANA
SD.0052012
MEMORIA DE CALCULOS
ANALISIS Y DISENO ESTRUCTURAL PROYECTO: Conjunto Residencial La Toscana PROPIETARIO: CARLOS FORTICH UBICACIÓN: SINCELEJO – SUCRE CALCULO:
ING. IRMA MARIA PATERNINA SANCHEZ
T.P. 08202230582 ATL
SINCELEJO, AGOSTO 2012
Memoria de calculo estructural
PROYECTO: Conjunto Residencial LA TOSCANA
SD.0052012
GENERALIDADES El presente estudio contiene información pertinente al análisis y diseño estructural del La
edificación destinada para uso residencial, cumpliendo con la normatividad para
construcciones sismo resistentes vigentes NSR-10.
El proyecto se conforma de una estructura de 3 niveles en altura con un sistema de
resistencia sísmica a base de pórticos espaciales en concreto reforzado, entrepisos y
cubierta en losa aligerada en una sola dirección.
De a cuerdo al planteamiento arquitectónico, todos los pisos se utilizaran para vivienda. La
cimentación es de tipo superficial a base de zapatas aisladas y vigas de amarre.
La estructura se modelara mediante el programa ETABS.
Memoria de calculo estructural
PROYECTO: Conjunto Residencial LA TOSCANA
SD.0052012
NORMAS DE DISENO Y CONSTRUCCION
El presente estudio, se realiza de acuerdo a las Normas contenidas en la Ley 400 de 1997 y
su modificación ley 1229 del 2008 o Normas Colombianas de Diseño y Construcción
Sismo Resistente, NSR –10.
El cuidado tanto en el diseño como en la construcción y la interventoría, son
fundamentales para que la estructura sea Sismo Resistente.
El Estudio estructural está constituido por las presentes Memorias de Cálculo y Planos
Estructurales, que acompañan, los cuales tienen toda la información sobre los materiales
a utilizar, secciones, tamaño y localización de todos los elementos estructurales con sus
dimensiones y refuerzo.
Si por alguna circunstancia existe alguna variación en ellos, que impliquen modificaciones
al proyecto estructural, se deberá hacer conocer al suscrito para estudiar su incidencia y
definir la solución más adecuada.
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NORMAS Y PARAMETROS DE DISENO Norma de Diseño: NSR 10
Capítulos de diseño A (Análisis sísmico)
B (Cargas)
C (Concreto reforzado)
Localización: Sincelejo - Sucre
Altura de la edificación: 9 m
Amenaza Sísmica: Intermedia
Tipo de suelo: C
Tipo de uso: Estructuras de Ocupación Normal
CARGAS MUERTAS Y VIVAS
Las cargas muertas se estimaron de acuerdo a los pesos propios de los elementos
considerados a partir de los pesos específicos de los materiales a utilizar como lo
establece el código NSR-10 en el capitulo B-3. y las cargas vivas de acuerdo al capítulo B-4.
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NIVEL DE AMENAZA SISMICA Y MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISENO
Zona de amenaza sísmica
*Localización de la edificación: Sincelejo
*Zona de amenaza sísmica: Intermedia
*Coeficiente de aceleración pico efectiva Aa: 0,1
Efectos locales
*Tipo de perfil de suelos C
*Coeficiente de sitio S: 1
Coeficiente de importancia
Grupo de uso: Grupo I, Estructuras de
ocupación normal
Coeficiente de importancia I 1,00
FUERZAS SISMICAS DE DISENO Y PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS
La obtención de las fuerzas sísmicas y el análisis sísmico de la estructura, se realizo por
medio del análisis dinámico espectral. En donde a partir de las propiedades del sistema de
resistencia sísmica se obtiene el periodo fundamental de la estructura. Las características
del movimiento sísmico de diseño se representan por medio del espectro elástico de
aceleraciones. NSR10. Titulo A2 – A4.
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COMBINACIONES DE CARGA
Las combinaciones de carga con las cuales se obtiene la envolvente máxima de los
esfuerzos en los miembros estructurales, para este caso se tomaron los que recomienda
La norma NSR 10. B2:
Para el diseño de los elementos estructurales en concreto:
N Tipo de Combinación Nombre de la Combinación
1 1,4D COMB 1
2 1,2D+1,6L COMB2
3 1,2D+L COMB3
6 1,2D+Ex+L COMB 4
7 1,2D+Ey+L COMB 5
9 0,9D+Ex COMB 6
10 0,9D+Ey COMB 7
En donde:
D = carga muerta, la cual incluye el peso propio de los elementos.
L= carga viva.
Ex= sismo en la dirección x.
Ey= sismo en la dirección y.
ENVELOPE= envolvente critica de diseño de los elementos estructurales
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DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
A partir de los resultados ajustados y chequeados del análisis, se aplican las cargas
correspondientes teniendo en cuenta las combinaciones de carga para las envolventes
máximas, se procede con la resolución de toda la estructura obteniendo los siguientes
resultados: desplazamientos y giros en los nudos, fuerzas axiales, cortantes y momentos
en los miembros y reacciones y momentos en los Apoyos para el correspondiente diseño.
Se diseñan los elementos estructurales utilizando el Método de la Resistencia Última, de
conformidad con lo establecido en el capítulo de la norma NSR-10, aplicada para concreto
reforzado.
CIMENTACION
Parámetros del Estudio Geotécnico:
Sistema de cimentación: Zapatas de concreto reforzado, unidas a través de vigas de
amarre a nivel de cimentación. La profundidad de desplante para la cimentación será de
2.5 m a partir de la superficie actual del terreno.
Para los muros de contención del primer nivel, se sugiere una viga como cimiento.
Profundidad mínima de apoyo = 0.5 m de la superficie del terreno.
La estructura de cimentación se diseña según los parámetros dados en el Estudio
Geotécnico realizado por el ingeniero Hernán Ramos.
El diseño de todos los elementos de cimentación se realizan utilizando el Método de la
Resistencia Última, de conformidad con lo establecido en el Código NSR-10.
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ESPECIFICACION DE MATERIALES
Los materiales con los cuales se realiza el presente estudio y deben corresponder a los
que se utilizaran en la construcción de la obra son:
• Estructura en concreto reforzado:
CONCRETOS
De limpieza F’c = 14 Mpa
Para columnas, losa de entrepisos y
escaleras.
F’c = 21.1 Mpa
REFUERZO
Φ≥3/8 Fý = 420 Mpa
Φ<3/8 Fý = 420 Mpa
CRITERIO DE DISEÑO
De acuerdo con las NORMAS COLOMBIANAS DE DISENO Y CONSTRUCCION SISMO
RESISTENTE, NSR-10, La estructura aquí diseñada, es capaz de resistir, además de las
fuerzas que le impone el uso, los temblores pequeños o de poca intensidad sin daños,
temblores moderados sin daño estructural, pero posiblemente con algún daño en los
elementos no estructurales, y temblor fuerte con los daños a elementos estructurales y no
estructurales pero sin colapso en la estructura, con un riesgo mínimo de la pérdida de
vidas humanas.
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ANALISIS MODAL DE LA ESTRUCTRURA MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA Dado que para el análisis sísmico de la edificación es sumamente importante considerar
los efectos sísmicos que se pueden presentar en la estructura, se ha evaluado a través del
espectro de diseño los modos de vibración o los posibles desplazamientos a los que se
someten las masas de la estructura una vez se presente un movimiento sísmico.
Para la evaluación de los modos se calcularon 3 modos por pisos, de tal forma que
quedarían presentados de la siguiente manera:
Modo 1, Periodo T= 0.2663 seg.
Modo 7, Periodo T= 0.0387 seg.
Modo 2, Periodo T= 0.2274 seg.
Modo 8, Periodo T= 0.0327 seg.
Modo 3, Periodo T= 0.2041 seg. Modo 9, Periodo T= 0.0308 seg.
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Modo 4, Periodo T= 0.076 seg.
Modo 10, Periodo T= 0.0255 seg.
Modo 5, Periodo T= 0.0551 seg.
Modo 11, Periodo T= 0.0220 seg.
Modo 6, Periodo T= 0.0588 seg.
Modo 12, Periodo T= 0.0190 seg.
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DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
1. DISEÑO DE LA LOSA DE ENTREPISOS
Detalle corte típico de losa
Materiales a utilizar Concreto 28 Mpa
Acero refuerzo 420 Mpa
Pisos
porcelanatto
Cielo raso
Dry wall
muros divisorios Mampostería
Escalera tipo 1 – tipo 2 concreto
Cargas muertas (pisos 1, 2, 3)
ítem Carga (KN/m2)
Placa superior 2.4 viguetas 0.70819672 pisos y acabados 1.54 cielo raso 0.25 muros divisorios mampostería 3 Total CM 7.89819672
Carga viva
oficinas 2 Kn/m2