07.Memoria de Calculo

COMEDOR UNIVERSITARIO EN LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ETAPA

REVISIÓN

PROYECTO

02

Nº HOJAS MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

COMEDOR UNIVERSITARIO UNIVERSITARIO UNFV-FIC

PROPIETARIO: UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL UBICACION: Magdalena del Mar – Lima - Lima ELABORADO: Est. de Ing. Fidel Edward Rivas Pérez FECHA: 24 de Febrero del 2015

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COMEDOR UNIVERSITARIO EN LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL ETAPA: PROYECTO

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

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ÍNDICE

1. 2.

3. 4.

5.

6.

7.

8.

ASPECTOS GENERALES GENERALES .................... .......... .................. .................. .................... ................... .................. ................... ................... .................. ........... .. 4 ESTRUCTUR ESTRUCTURACIO ACION N ............................... ................................................. .................................. ................................ ................................ ........................ ........ 4 2.1. Del Sistema Existente .............................................................................................. 4 2.2. Del Sistema Proyectado ........................................................................................... 4 NORMAS EMPLEADAS .................................................................................................... 4 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS ...................................................... 5 4.1. Del Sistema Existente .............................................................................................. 5 4.2. Del Sistema Proyectado ........................................................................................... 5 CARGAS CONSIDERADAS .............................................................................................. 6 5.1. Carga Muerta (CM) .................................................................................................. 6 5.2. Carga Viva de Techo (CV T) ............................... ................................................. .................................. ................................ ..................... ..... 6 5.3. Carga Viva (CV P) ............................... ............................................... ................................ .................................. .................................. .................... .... 6 5.4. Carga de Viento (CV i) ............................... ................................................. .................................. ................................ ............................. ............. 6 5.5. Carga de Sismo (CS) ............................................................................................... 9 5.5.1.Zoni 5.5.1. Zonificac ficación ión............................... ............................................... .................................. .................................. ................................ ............................. ............. 9 5.5.2.Facto 5.5.2. Factorr De Uso ............................. ............................................... .................................. ................................ .................................. ........................... ......... 9 5.5.3.Factor 5.5.3. Factor del Tipo de Suelo (S i) ................................. ................................................. ................................ .................................. .................... 9 5.5.4.Sistema 5.5.4. Sistema Estructural y Factor de Reducción (R) ...................................................... 10 5.5.5.Período 5.5.5. Período Fundamental (T) ....................................................................................... 10 5.5.6.Fuerza 5.5.6. Fuerza Cortante en la Base (V) .............................................................................. 10 5.5.7.Distribución 5.5.7. Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura ........................................................... 11 5.5.8.Efectos 5.5.8. Efectos De Torsión ................................................................................................. 11 5.5.9.Criterios 5.5.9. Criterios de Combinación ....................................................................................... 12 5.5.10. Peso de la Edificación ................................................................................... 12 5.5.11. Espectro de Respuesta en en ambas Direcciones ................... .......... .................. ................... ................. ....... 13 REQUISITOS GENERALES DE RESISTENCIA PARA PARA DISEÑO .................... .......... .................. ................ ........ 15 6.1. LRFD AISC 14 (ASCE /SEI 7 2010)- Elementos Elementos de Acero .................. .......... .................. ................... ......... 15 6.2. Resistencia Requerida NTP E.060 2009 - Elementos de Concreto Armado ........... .......... . 15 ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL Y SISMO RESISTENTE RESISTENTE .................. ......... ................... .................... .................... ................ ...... 16 7.1. Estructuración en SAP2000 ................................................................................... 16 7.2. Modelo Tridimensional ........................................................................................... 16 7.2.1. Armadura Armadura Howe Howe y Columna .................... .......... .................... .................... ................... .................. ................... ................... ............... ...... 17 7.2.1.Viga 7.2.1. Viga Carril, Arriostramiento y Columna .................................................................. 17 7.2.2.Secciones 7.2.2. Secciones Empleadas ............................................................................................ 18 7.2.3. Análisis Análisis Estructural Estructural................... .......... .................. ................... .................... .................. .................. .................... ................... .................. ............ ... 20 VERIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA .......................................................................... 22


9. 10.


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CONCLUSIONES ........................................................................................................... 23 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 23



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1. ASPECTOS GENERALES El presente estudio consta del análisis y diseño estructural del Comedor Universitario en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Federico Villarreal. Ubicado en la Azotea del pabellón A, del distrito de Magdalena del Mar provincia y departamento de Lima. La propuesta Estructural planteada para el diseño de la infraestructura corresponde a un sistema de Tijerales de Acero estructural y su cobertura metálica, para el cual se ha considerado el proyecto arquitectónico propuesto, y de acuerdo a ello se tiene los siguientes criterios estructurales: La estructura Metálica estará apoyada sobre pedestales de concreto, los cuales transferirán las cargas a los pórticos principales de concreto existentes, en la estructura del pabellón A.

2. ESTRUCTURACION 2.1. Del Sistema Existente La estructura del pabellón A es un sistema Aportico de 4 Niveles destinado a aulas, para el presente proyecto solo se ha considerado la estructura sobre la azotea, es por ello que no se realizaron inspecciones ni ensayos en el pabellón debido a las limitaciones.

2.2. Del Sistema Proyectado El sistema estructural planteado consiste en: - Armaduras tipo Howe (con tubos Cuadrados y Rectangulares) apoyado sobre columnas metálicas, en sentido perpendicular a la fachada del pabellón. - Columnas metálicas (con perfil W) apoyadas en pedestales de concreto. - Correas de Techo (con Perfil Canal) y arriostres sobre las armaduras.

(con varillas de acero liso) apoyadas

- Instalación de un falso cielo de Drywall, suspendido de las Correas de techo.

3. NORMAS EMPLEADAS - Reglamento Nacional de Edificaciones (Perú) – Normas Técnicas de Edificación (N.T.E.): 

NTE E.020 “CARGAS”



NTE E0.30 “DISEÑO SISMO RESISTENTE”



NTE E.060 “CONCRETO ARMADO”



NTE E.090 “ESTRUCTURAS METALICAS”

- AISC 14 Edition (American Institute of Steel Construction) Steel Construction Manual - ACI 318–2011 (American Concrete Institute) Building Code Requirements for Structural Concrete - ASCE/SEI 7–2010 Minimum Design Loads for Buildings and Other



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4. ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS 4.1. Del Sistema Existente Concreto Armado

: f’c= 210 Kg/cm²

Refuerzo Corrugado ASTM A615-Grado 60

: fy= 4200 Kg/cm²

4.2. Del Sistema Proyectado 4.2.1.1. Acero Estructural ASTM A36 

Límite de Fluencia

: fy = 2,530 Kg/cm²



Resistencia Ultima

: fu = 4,070 Kg/cm²



Módulo de Elasticidad

: E= 2’000,000 Kg/cm²



Módulo de Poisson

: μ = 0.30

4.2.1.2. Acero Estructural ASTM A500 Grado A (Tubos Cuadrados y Rectangulares) 

Límite de Fluencia

: fy = 2,740 Kg/cm²



Resistencia Ultima

: fu = 3,160 Kg/cm²




: E= 2’000,000 Kg/cm²



Módulo de Poisson

: μ = 0.30

4.2.1.3.

Concreto Armado



Resistencia Característica

: f’c = 210 Kg/cm²




: E= 219,500 Kg/cm²



Módulo de Poisson

: μ = 0.20



Refuerzo Corrugado ASTM A615-Grado 60

: fy= 4200 Kg/cm²

4.2.1.4.

Soldadura

Electrodos: 

Fexx = 60 KSI (E60 XX - AWS, para acero liso)



Fexx = 70 KSI (E70 XX - AWS, para acero corrug.)

4.2.1.5. 

Cobertura: Pu = 5.29 kg/m²

Aislante Termo acústico Color Rojo (Thermotecho TCA-PUR 654 - PRECO R)



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5. CARGAS CONSIDERADAS Para determinar las cargas permanentes y sobrecargas se hará referencia a la NTE E.020

5.1. Carga Muerta (CM) Lo conforma el peso de los elementos dela estructura, los cuales son calculados directamente por el software, y otras cargas permanentes que han sido determinadas por un metrado de cargas.

5.2. Carga Viva de Techo (CV T) Se ha considerado carga viva de techo según la NTP E.020 – Cargas - Artículo 7.1. Para coberturas livianas = 30 kgf/m 2 (planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material plástico, etc.)

5.3. Carga Viva (CV P) Centros de Educación Aulas Talleres Auditorios gimnasios, etc. Laboratorios Corredores y escaleras lugares de asambleas Con asientos fijos Con asientos movibles Salones de baile, restaurantes, museos, gimnasios y vestíbulos de teatros y cines.

250 kg/m2 350 kg/m2 lugares de asambleas 300 kg/m2 400 kg/m2 300 kg/m2 400 kg/m2 400 kg/m2

5.4. Carga de Viento (CV i) Existen algunos procedimientos básicos para el cálculo de probabilidades de ocurrencia de vientos extremos. La naturaleza de las variables para que funcione un modelo apropiado de viento extremo es proporcionado por las distribuciones probabilísticas de los valores altos. La selección de un intervalo medio de recurrencia (IMR) con la cual hay asociada una cierta velocidad básica del viento, depende de la función del edificio y las consecuencias de su falla. En el presente estudio se utilizó un IMR de 50 años y se tomó en cuenta el mapa eólico que se muestra en la figura donde se muestran las isostáticas que permiten establecer las velocidad máxima esperada en diversos puntos del territorio peruano en un periodo de 50 años. Teniendo en cuenta este mapa eólico se ha determinado las cargas de viento sobre la estructura por área.



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Para determinar las cargas de viento se partirá de la situación de flujo típico en un techo a dos aguas, donde el viento está soplando sobre una de las caras de la estructura. Acción del viento en una edificación a dos aguas. En el caso de la estructura a diseñar esta presenta cerramiento en sus caras, por lo tanto se considerará carga de viento en el techo y demás cerramientos.

UNFV FIC

Mapa Eólico del Perú



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Clasificación de la Edificación: Tipo 1 Inclinación del Techo = 3º

h = 15.20 m

v = 60 Km/h (Según Mapa Eólico del Perú)

=  . = = 0.005 =

vh q

65.8 Km/h > 75 Km/h

28.13 kgf/m 2





vh= 75 Km/h

P=Cq

Dirección del Viento (+W x) Coeficientes de presión y Las Presiones: C1 = +1.20 P1 = +33.76 kgf/m 2 C2 = -1.00 P2 = -28.13 kgf/m2 C3 = -0.80 P3 = -22.05 kgf/m2 C4 = -1.30 P4 = -36.57 kgf/m2

Dirección del Viento (+W y) Coeficientes de presión y Las Presiones: C1 = +1.20 P1 = +33.76 kgf/m 2 C2 = -0.80 P2 = -22.05 kgf/m2 C3 = -1.00 P3 = -28.13 kgf/m2 C4 = -1.30 P4 = -36.57 kgf/m2 C5 = -1.00 P5 = -28.13 kgf/m2

Dirección del Viento (-W x) Coeficientes de presión y Las Presiones: C1 = -1.30 P1 = -36.57 kgf/m2 C2 = -1.50 P2 = -42.20 kgf/m2 C3 = -1.80 P3 = -50.64 kgf/m2

Dirección del Viento (-W y) Coeficientes de presión y Las Presiones: C1 = +1.20 P1 = +33.76 kgf/m 2 C2 = -0.80 P2 = -22.05 kgf/m2 C3 = -1.00 P3 = -28.13 kgf/m2 C4 = -1.30 P4 = -36.57 kgf/m2 C5 = -1.00 P5 = -28.13 kgf/m2



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5.5. Carga de Sismo (CS) Para determinar la carga por sismo se procederá según la NTP E.030

5.5.1. Zonificación El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la Figura. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia del epicentro, así como en información neo tectónica. A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.

FACTOR DE ZONA ZONA Z 3 0.40 2 0.30 1 0.15

5.5.2. Factor De Uso FACTOR DE USO CATEGORIA DE LA EDIFICACION U A = Edificaciones Esenciales 1.50 B = Edificaciones Importantes 1.30 C = Edificaciones Comunes 1.00 D = Edificaciones Menores (*) (*); En estas edificaciones, a criterio del especialista, se podra omitir el analisis por fuerzas sismicas, pero debe ra proveerse de la resistencia y rigidez adecuada para acciones laterales. 5.5.3. Factor del Tipo de Suelo (Si) PARAMETROS DEL SUELO TIPO S1 S2 S3 S4

DESCRIPCION: Roca o suelo muy rigido Suelos intermedios Suelos flexibles o con estrato de gran espesor Condiciones excepcionales

Tp (seg.) 0.40 0.60 0.90 (*)

S 1.00 1.20 1.40 (*)

(*): Los valores de "Tp y S" para este caso seran establecidos por el especialista, pero en ningun caso seran menores que los especificados para el perfil tipo S3.



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5.5.4. Sistema Estructural y Factor de Reducción (R) SISTEMA ESTRUCTURAL Acero Porticosductiles con uniones resistentes a momentos Otras estructuras de Acero Arriostres excentricas Arriostres en cruz Concreto Armado Porticos (1) Dual (2) De muros estructurales (3) Muros de ductibilidad limitada (4) Albañileria Armada o Confinada (5) Madera (por esfuerzos admisibles)

R 9.50 6.50 6.00 8.00 7.00 6.00 4.00 3.00 7.00

5.5.5. Período Fundamental (T) 

El período fundamental para cada dirección se estimará con la siguiente expresión:

T= hC

CARACTERISTICAS DETERMINANTE DE PERIODO FUNDAMENTAL DE EDIFICIO DESCRIPCIO DEL EDIFICIO: CT Edificios cuyos elementos resistentes en la direccion 35 considerada sean unicamenteporticos. Edificios de cºaº cuyos elementos sismoresistentes sean 45 porticos, cajas de ascensores y escaleras Eº de manposteria y de cºaº cuyos elmentossismoresistentes 60 sean fundament. Muros de corte (placa) 

También podrá usarse un procedimiento de análisis dinámico que considere las características de rigidez y distribución de masas en la estructura. Como una forma sencilla de este procedimiento puede usarse la siguiente expresión:

  ∑ P ×D     T=2π g. ∑ F ×D  5.5.6. Fuerza Cortante en la Base (V) La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión:

=  

debiendo considerarse un valor minimo de:(C/R)≥0.125



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5.5.7. Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura Si el período fundamental T, es mayor que 0.70s, una parte de la fuerza cortante V, denominada Fa, deberá aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura. Esta fuerza Fa se determinará mediante la expresión:

1 5∙ si:T >0.70≤0..70seg.ento:nces:=0.Fa=0(070∙∙≤0. ) nulo F = ∑P∙hP ∙h  (V −F)

El resto de la fuerza cortante, es decir (V – Fa) se distribuirá a cada nivel, incluyendo el último, con la siguiente expresión:

5.5.8. Efectos De Torsión

Se supondrá que la fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro de masas del nivel respectivo y debe considerarse además el efecto de excentricidades accidentales como se indica a continuación. Para cada dirección de análisis, la excentricidad accidental en cada nivel (e i), se considerará como 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de la acción de las fuerzas. En cada nivel además de la fuerza actuante, se aplicará el momento accidental denominado Mt i que se calcula como:

5.5.8.1.

 =       =    =± ∙   =

Fuerzas Sísmicas Verticales

La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso. Para las zonas 3 y 2 esta fracción será de 2/3 Z. Para la zona 1 no será necesario considerar este efecto.

5.5.8.2. Análisis por combinación modal espectral Usando el Análisis Dinámico Según la Norma NTE E.030 Diseño Sismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones. El análisis dinámico de las edificaciones podrá realizarse mediante procedimientos de combinación espectral o por medio de análisis tiempo-historia. Para edificaciones convencionales podrá usarse el procedimiento de combinación espectral; y para edificaciones especiales deberá usarse un análisis tiempo-historia.



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5.5.9. Criterios de Combinación La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (ri) podrá determinarse usando la siguiente expresión.

  =.  ∙ || +.∙   La NTE E.030 señala que al realizar el análisis sísmico empleando el método de superposición espectral se debe considerar como criterio de superposición el ponderado entre la suma de absolutos y la media cuadrática según se indica en la siguiente ecuación: Alternativamente se puede utilizar como criterio de superposición la Combinación Cuadrática Completa (CQC). En el presente análisis se utilizó este último criterio. En cada dirección se considerarán aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de la estructura, pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis.

5.5.10.

Peso de la Edificación

El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la Edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera:

PORCENTAJE DE INFLUENCIA DEL PESO DE LA EDIFICACION DESCRIPCION DE CATEGORIAS: %CVi a) Edificaciones de categorias A y B 50% CV b) Edificaciones de categoria C 25% CV c) Depositos (80% del peso total que es posible 80% Ptotal-almacenado almacenar) d) Azoteas y techos en general 25% CV e) Estructuras de tanques, silos y estructuras similares 100% CV que contiene


5.5.11.


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Espectro de Respuesta en ambas Direcciones

Tal como lo indica la Norma E.030, los parámetros para definir el espectro inelástico de pseudoaceleraciones son los siguientes:

ANÁLISIS SISMICO DINÁMICO SEGÚN LA NTE E.030 COMEDOR UNFV-FIC Z= U= S= Tp = g=

Zona 3 Edificaciones Esenciales Categoría : A erfil Tipo S2 : Suelos intermedios s Aceleración de la gravedad kg·m/s² Regular NTE E.030 Art. 11 Clasificación de la Estructura: R x = R y =

0.40 1.50 1.20 0.60 9.81

6 9.5

Acero - Arriostres en Cruz 0.12 Acero - Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos 0.07579

Espectro Pseudo Aceleración X-X (Rx = 6)

T (s) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00

Dirección X-X (Rx = 6) C Sa/g Sa 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.00 0.75 0.60 0.50 0.43 0.38 0.33 0.30 0.27 0.25 0.23 0.21 0.20 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15

0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.257 0.225 0.200 0.180 0.120 0.090 0.072 0.060 0.051 0.045 0.040 0.036 0.033 0.030 0.028 0.026 0.024 0.023 0.021 0.020 0.019 0.018

2.943 2.943 2.943 2.943 2.943 2.943 2.943 2.523 2.207 1.962 1.766 1.177 0.883 0.706 0.589 0.505 0.441 0.392 0.353 0.321 0.294 0.272 0.252 0.235 0.221 0.208 0.196 0.186 0.177

Espectro Pseudo Aceleración Y-Y (Ry = 9.5)

T (s) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00

Dirección Y-Y (Ry = 9.5) C Sa/g Sa 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.00 0.75 0.60 0.50 0.43 0.38 0.33 0.30 0.27 0.25 0.23 0.21 0.20 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15

0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.162 0.142 0.126 0.114 0.076 0.057 0.045 0.038 0.032 0.028 0.025 0.023 0.021 0.019 0.017 0.016 0.015 0.014 0.013 0.013 0.012 0.011

1.859 1.859 1.859 1.859 1.859 1.859 1.859 1.593 1.394 1.239 1.115 0.743 0.558 0.446 0.372 0.319 0.279 0.248 0.223 0.203 0.186 0.172 0.159 0.149 0.139 0.131 0.124 0.117 0.112



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6. REQUISITOS GENERALES DE RESISTENCIA PARA DISEÑO 6.1. LRFD AISC 14 (ASCE /SEI 7 2010)- Elementos de Acero C1 = 1.4CM

C13 = 1.2CM + CV + 0.5CV T - CVix

C2 = 1.2CM + 1.6CV + 0.5CV T

C14 = 1.2CM + CV + 0.5CV T + CViy

C3 = 1.2CM + CV + 1.6CV T

C15 = 1.2CM + CV + 0.5CV T - CViy

C4 = 0.9CM + CVix

C16 = 0.9CM + CSx

C5 = 0.9CM - CVix

C17 = 0.9CM - CSx

C6 = 0.9CM + CViy

C18 = 0.9CM + CSy

C7 = 0.9CM - CViy

C19 = 0.9CM - CSy

C8 = 1.2CM + 1.6CV T + 0.5CVix

C20 = 1.2CM + CV + CSx

C9 = 1.2CM + 1.6CV T - 0.5CVix

C21 = 1.2CM + CV - CSx

C10 = 1.2CM + 1.6CV T + 0.5CViy

C22 = 1.2CM + CV + CSy

C11 = 1.2CM + 1.6CV T - 0.5CViy

C23 = 1.2CM + CV - CSy

C12 = 1.2CM + CV + 0.5CV T + CVix

6.2. Resistencia Requerida NTP E.060 2009 - Elementos de Concreto Armado

1=1. 4 +1. 7  2=1. 2 5 +1. 2 5 + 1. 2 5  3=1. 2 5 +1. 2 5 − 1. 2 5  4=1. 2 5 +1. 2 5 + 1. 2 5  5=1. 2 5 +1. 2 5 − 1. 2 5  6=0. 9 0 + 1. 2 5  7=0. 9 0 − 1. 2 5  8=0. 9 0 + 1. 2 5  9=0. 9 0 − 1. 2 5  10=1.25 + 1.25 + 

11=1. 2 5 + 1. 2 5 −   12=1. 2 5 + 1. 2 5 +   13=1. 2 5 + 1. 2 5 −   14=0. 9 0 +   15=0. 9 0 −   16=0. 9 0 +   17=0. 9 0 +   18=1. 4  + 1. 7  +  19=0.9 +1.7 

donde

         

Carga muerta debida al peso propio de los elementos y los efectos permanentes sobre la estructura. Carga Viva debida al mobiliario y ocupantes Carga Viva en techos y azoteas Carga de nieve Carga Viva según la NTE E.060

(= + +)

Carga por empuje lateral de los suelos

Carga por Viento en las direcciones X e Y respectivamente Carga por Sismo las direcciones X e Y respectivamente



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7. ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y SISMO RESISTENTE El modelo matemático para la estructura principal consiste en un sistema tridimensional de elementos verticales y horizontales (elementos en flexo-compresión), que tienen como condiciones de borde un sistema articulado, empotrado y/o móvil, según sea el modelo presentado.

7.1. Estructuración en SAP2000 El diseño estructural se ha efectuado para el máximo efecto de las cargas sobre cada uno de los elementos empleando las combinaciones y los esfuerzos permisibles de las especificaciones del reglamento, además se ha escogido el valor máximo de las combinaciones de carga que señala el mismo. Se resolvió las estructuras utilizando el programa de cómputo SAP2000 V16, dicho programa permiten trabajar con elementos tridimensionales considerando además la opción del diafragma rígido para el análisis estático y/o dinámico.

7.2. Modelo Tridimensional Se empleó un modelo tridimensional con tres coordenadas dinámicas por nivel, tomando en cuenta deformaciones por flexión, fuerza cortante y carga axial. Los apoyos se consideraron como empotramientos perfectos en el 1er piso.

Se muestra el modelo tridimensional Completo



7.2.1. Armadura Howe y Columna

HSS 40mmx80mmx3mm HSS 40mmx40mmx3mm W 4”x13 lb/ft Col-30cmx30cm

ASTM A500 Grado A ASTM A500 Grado A ASTM A36 Concreto f’c 210kg/cm 2

7.2.1. Viga Carril, Arriostramiento y Columna

HSS 40mmx80mmx3mm HSS 40mmx40mmx3mm W 4”x13 lb/ft Col-30cmx30cm Barra Lisa ɸ5/8”

ASTM A500 Grado A ASTM A500 Grado A ASTM A36 Concreto f’c 210kg/cm 2 ASTM A36

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7.2.2. Secciones Empleadas La estructura está conformada por los siguientes perfiles: 

W 4”x13 lb/ft



HSS 40mmx80mmx3mm



Barra Lisa ɸ 5/8” (arriostramiento)

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COMEDOR UNIVERSITARIO EN LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL ETAPA: PROYECTO 


HSS 40mmx40mmx3mm



C 3”x4.1 lb/ft (correas de techo)



Pedestal 30cmx30cm

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7.2.3. Análisis Estructural 7.2.3.1.

Peso Estructural y Cortante Basal TABLE: Material List 2 - By Section Property Object Num Total Weight / Section Type Pieces Length Length Text Text Unitless m kgf/m BL 5/8" Frame 32 216.25 1.55 C3X4.1 Frame 58 297.74 6.08 W4X13 Frame 12 26.96 19.39 HSS 40x40x3mm Frame 426 165.43 3.48 HSS 40x80x3mm Frame 38 202.47 5.37 C-30x30 Frame 12 12.60 216.25

Total Weight Tonf 0.34 1.81 0.52 0.58 1.09 2.72 7.06

Metrado de la estructura Principal.

Definición de la masa para el análisis Sísmico Estático TABLE: Auto Seismic - User Coefficient LoadPat Dir PercentEcc EccOverride UserZ Text Text Unitless Yes/No Yes/No QUAKE X X 0 No No QUAKE Y Y 0 No No

C Unitless 0.3 0.189

Asignación Automática de la Fuerza Sísmica

K WeightUsed BaseShear Unitless Tonf Tonf 1 12.9629 3.8889 1 12.9629 2.45


MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL TABLE: Base Reactions OutputCase CaseType Text Text DEAD NonStatic SPDEAD NonStatic ROOF LIVE NonStatic QUAKE +X NonStatic QUAKE -X NonStatic QUAKE +Y NonStatic QUAKE -Y NonStatic PESO_EDIF Combination

StepType Text Max Max Max Max Max Max Max Max

GlobalFX Tonf 0.00 0.00 0.00 -3.89 3.89 0.00 0.00 0.00

GlobalFY Tonf 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.45 2.45 0.00

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GlobalFZ GlobalMX GlobalMY Tonf Tonf-m Tonf-m 6.16 26.19 -75.93 5.24 22.23 -62.99 6.28 26.68 -75.59 0.00 0.00 -12.74 0.00 0.00 12.74 0.00 8.03 0.00 0.00 -8.03 0.00 12.96 55.09 -157.82

Reacción en la base de la estructura: Fuerza Cortante en la Base

7.2.3.2.

Desplazamiento por Sismo

7.2.3.2.1.

Desplazamiento en Dirección X

7.2.3.2.2.

Desplazamiento en Dirección Y



7.2.3.2.3.

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Verificación de Derivas

Los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el Artículo 17 (17.3) ni el cortante mínimo en la base especificado en el Artículo 18 (18.2 d).

NTE E030 STORY DRIFTS X

Y

Z

X

Y

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

380

10000

0

3050

1.64

134

10000

4410

3490

Story

Item

Load

Point

TECHO

Max Drift X

SX

TECHO Max Drift Y

Sy

8. VERIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA

Rx = 6.00

Ry = 9.50

0.01

0.01

0.0024 4.5

ok 0.0092 ok



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9. CONCLUSIONES Luego de verificar los elementos estructurales, se concluye en que la estructura soportara las solicitaciones a las cuales será sometida.

10. BIBLIOGRAFIA 1. Análisis sísmico de Edificios – Dr. Javier Piqué del Pozo, Dr. Hugo ScalettiFarina 2. Estructuración y Diseño de Edificios de Concreto Armado 2da Edición – Antonio Blanco Blasco 3. Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318S-11) 4. AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, DesignHandbookVolume 2 Columns, ACI 340.2R-90 5. SAP2000 User’s Guide. Computers and Structures. Berkeley, California.USA 6. ETABS User’s Guide. Computers and Structures. Berkeley, California.USA 7. Diseño Estructural en acero, Luis F. Zapata Baglietto, 7ma Edición, Lima - Perú 1997

07.Memoria de Calculo

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