MEMORIA DE CALCULO

DISEO ESTRUCTURAL

PROYECTO

" RESIDENCIA SR PATRICIO SANCHEZ"

QUITO

PROFESIONAL RESPONSABLE :

ING. LUIS TOSCANO M.

SENESCYT 1041-14-1294865

REG MUNIC IC 8550

Quito, Julio del 2015

INDICE

1.1 DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

1.2 DESCRIPCION DEL DISEO ESTRUCTURAL

1.3 CODIGOS UTILIZADOS

1.4 ESTUDIOS PRELIMINARES

1.5 DISEO DE LA CIMENTACION

1.6 DISEO DE LAS LOSAS

REFERENCIAS

PROYECTO "RESIDENCIA SR PATRICIO

SANCHEZ"

1. MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

1.1 DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

El proyecto "RESIDENCIA SR PATRICIO SANCHEZ" que se proyecta construir en un

lote de terreno situado en el barrio San Bartolo, en la ciudad de Quito, est constituido por

una casa de 3 plantas residenciales y tapagrada, la geometra en planta y elevacin es

regular, con una estructura espacial reticular alargada.

Las losas sern de hormign, armadas en dos direcciones y sus luces libres estn entre

3.00 m y 3.50 m. Los elementos de la estructura son vigas descolgadas, columnas

rectangulares, losas alivianadas armadas en dos direcciones.

La estructura esta cimentada sobre plintos aislados, conectados por cadenas.

Los prticos dctiles principales son longitudinales y transversales, conforman el sistema

portante ante cargas verticales y cargas ssmicas, que en conjunto conforma una estructura

espacial dctil, diseada con un alto grado de capacidad de plastificacin.

1.2 UBICACIN DEL PROYECTO

Fecha

Area/Region

Tipo de Proyecto

Nombre del Proyecto

Ingeniero ESTRUCTURAL Responsable

Noviembre 2015

Quito/Ecuador

Estructura de hormign RESIDENCIA SR PATRICIO SANCHEZ

Luis Toscano M.

1.3 CODIGOS Y ESTANDARES UTILIZADOS

1.3.1 CODIGOS UTILIZADOS

American Concrete Institute

NORMAS ECUATORIANAS DE CONSTRUCCION

American Iron of Steel Construction

American Iron of Steel Institute

Instituto Americano del Concreto

ACI 318-08

NEC-2015

AISC-1989

AISI- 1993

ACI-531-95

1.3.2 CARGAS DE DISEO

1.3.2.1 CARGAS DE ENTREPISO

LOSA ENTREPISO CUBIERTA

CARGA (T/m2) (T/m2)

PESO PROPIO 0.396 0.396

ACABADOS 0.132 0.132

MAMPOSTERIA 0.18 0.05

D 0.708 0.578

L 0.2 0.1

D + L 0.908 0.678

1.3.2.2. DETERMINACIN DE LA CARGA HORIZONTAL

CARGA SSMICA:

Todos los empujes horizontales en esta estructura sern transmitidos hacia los prticos

principales en ambos sentidos, a los mismos que se les ha dado la suficiente rigidez para

que puedan absorberlos en un momento determinado, considerando en el diseo criterios

que garanticen la ductilidad de la estructura.

Las magnitudes y distribucin de los empujes ssmicos han sido obtenidas con los

criterios y frmulas proporcionadas por el Cdigo Ecuatoriano de la Construccin NEC 2015

para el efecto:

- I = 1.00 ( el factor I=1 , tomado en cuenta debido a que los locales comerciales , tienen

solo ingreso externo por las calles accesibles y es fcil la evacuacin de personas).

- Z = 0.40

- Fa=1.20, Fd=1.4, Fs=1.5 (perfil de suelo asumido es de tipo D, debido a la

insuficiente informacin del estudio de suelos)

- R = 8 - W = Carga muerta total + 25 % de la Carga Viva.

Tabla 2.8. Valores de M mximos, expresados como fraccin de la altura de piso

Estructuras de M

mxima Hormign armado, estructuras metlicas y de madera 0.020 De mampostera 0.010

PARAMETROS CODIGO NEC 2015

CLCULO DEL ESFUERZO CORTANTE PARA SISMO

V = I Sa W cortante basal

R E P

DATOS PARA CLCULO

I = 1

Sa = Aceleracin espectral correspondiente al espectro de respuesta elstica de diseo,

definida en 2.5.5.1

R = 8

Z = 0.4

T = primer periodo fundamental

Tc = 0.55 x Fs x ( Fd / Fa ) = 0.963 Fs = 1.50 Fd = 1.40 Fa = 1.20

Sa = Z Fa para 0 T TC

entonces: Sa = x Z x Fa = 1.1904 n = 2.48 z = 0.40 Fa = 1.20

V =valor calculado x Wtotal

S a = x Z x Fa para para 0 T TC

S a = x Z x Fa ( Tc / T ) r para T > TC

donde: r = 1 para suelos tipo A, B, C o D

r = 1.5 para suelos tipo E

= 2.48 Provincias de la Sierra

Tc = 0.55 x Fs x ( Fd / Fa ) TL = 2.4 x Fd

6. Esfuerzo Admisible de suelo natural 1.9 kg/cm2

7. Esfuerzo de Trabajo del suelo 1.9 kg/cm2

1.3.3 ESFUERZO DE DISEO DE MATERIALES UTILIZADOS

1 Resistencia cilndrica hormign en muros

1 .a Resistencia cilndrica hormign en losas y columnas

2. Esfuerzo de fluencia del refuerzo

3. Resistencia a la rotura/ unidad de bloque de

mampostera de paredes

Fc = 210 kg/cm2 fc = 210 kg/cm

2

fy = 4200 kg/cm2

o- = 30 kg/cm2

1.3.4 OBSERVACIONES

1. Traslape mnimo de varillas de acero: 50 dimetros o 60 cm, donde no se especifique,

2. Replantillo de 8 cm como base de plintos en cimentacin

3. Niveles sealados en planos

4. Recubrimiento mnimo de hormign en cimentacin: 7.0 cm

5. Recubrimiento mnimo de vigas y columnas expuestas: 4 cm

1.4 ESTUDIOS PRELIMINARES, PROCESO CONSTRUCTIVO

1. Levantamiento Topogrfico y verificacin de niveles naturales y de proyecto

2. Remover estratos de capa vegetal, de acuerdo a planos y recomendaciones de suelo

3. Revisin y Anlisis de los Suelos.

4. La estructura debe apoyarse sobre el suelo verificada su resistencia, al nivel indicado en

planos

5. Construccin de muros de contencin,

6. Construccin de la cimentacin

7. Construccin de la estructura de hormign: columnas y losas

8. Las paredes se construirn apoyadas y ancladas sobre las cadenas y a la estructura

1.5 DISEO DE LA CIMENTACION

De acuerdo al anlisis del suelo y el informe respectivo presentado, la cimentacin planteada en

el plano referencial deposita esfuerzos en el suelo, menores a 1.9 kg/cm2, para todos los plintos,

que estn ubicados en forma centrada o excntrica respecto de las columnas y ejes. Para ello es

importante el nivel de desplante de los plintos, el mismo que coincide con las especificaciones

determinadas por el Estudio de Suelos.

Para cargas ssmicas, los esfuerzos admisibles del suelo se consideraron de hasta 1.9 kg/cm2. El

contrapiso no es considerado como una placa colaborante con las cadenas.

El refuerzo de acero fue determinado por el mtodo de ltima resistencia para las acciones

crticas y satisface los requerimientos del NEC 2015. El nivel de cimentacin est determinado

en planos y est basado en las recomendaciones especficas del Estudio de Suelos del Proyecto.

1.6 ANALISIS ESTRUCTURAL

El anlisis estructural se lo realiz utilizando el programa ETABS 2015, en base al modelo de

prtico espacial regular, conformado por vigas y columnas.

De acuerdo al NEC 2015 la carga lateral esttica puede ser valorada en base a 14.88 % del peso

de la estructura, las cuales fueron distribuidas en base a las regulaciones del Capitulo 4 y adems

considerando una posible distribucin de cargas con efectos de torsin en planta, que son

mnimos pero que se originan por la pequea falta de simetra de la distribucin de las columnas

en la estructura.

Se utiliz el modelo matemtico para carga ssmica, que determina 3 grados de libertad por nudo,

para as obtener resultados muy prximos al comportamiento real del edificio. Las losas son

consideradas flexibles.

No se consider colaborante a la mampostera.

1.6.1 CALCULO DE LAS ENVOLVENTES DE CARGA

La estructura se analiz y calcul para la envolvente de los siguientes estados de carga:

1.- U= 1.4D+ 1.7L

2.- U= .75 (1.4D+ 1.7L + 1.87EQX)

3.- U= .75 (1.4D+ 1.7L - 1.87EQX)

4.- U= .9D+1.43EQX

5.- U= .9D-1.43EQX

6.- U= .75 (1.4D+ 1.7L + 1.87EQY)

7.- U= .75 (1.4D+ 1.7L - 1.87EQY)

8.- U= .9D+1.43EQY

9.- U= .9D-1.43EQY

TORSION ACCIDENTAL :

En los valores tanto de EQX, como de EQY ( sismo en las direcciones X e Y respectivamente ),

se ha incluido una excentricidad accidental del corte ssmico igual al +/- 5% de la dimensin

mayor en planta del edificio

1.6.2. DEFLEXIONES.

Con la rigidez existente en los elementos del prtico espacial se preveen deflexiones

menores a las permitidas en la Ref(1) por carga vertical.

Los desplazamientos relativos por carga ssmica de nudo superior sern menores a de 0.02 H,

(5.1 cm por piso) acorde con las recomendaciones actuales del NEC 2015.

Las deflexiones de vigas son menores a las permitidas por el NEC 2015.

TIPO DE ELEMENTO

ELEMENTO

CARGADO CON

CARGA VIVA MAS

CARGA MUERTA

Elemento de cubierta que

soporta cielos rasos de

yeso o elemento de piso

L/240

1.6.3 DISEO DE LOS MIEMBROS.

Las columnas y vigas se disearon en base a los requerimientos de la teora de diseo de

elementos de hormign armado, obedeciendo las disposiciones del ACI 2008.

Las columnas se disearon determinando la solicitacin de flexocompresin biaxial crtica.

Asimismo, la seccin de las columnas garantiza un comportamiento dctil ante solicitaciones de

cargas laterales.

ING. LUIS TOSCANO M.

REFERENCIAS.

Ref. (1) NORMAS ECUATORIANAS DE CONSTRUCCION 2015.

Ref. (2) American Concrete Intitute, Reglamento de las Construcciones. ACI-318-08

Ref. (3) Informe de Suelos.

Ref. (4)ANEXO 1: RESULTADOS ETABS 2015.

Ref. (5)ANEXO 2 REVISION: CARGA SISMICA, DERIVAS.