Memoria de Cálculo Estructural: Proyecto Zambrano Macías Fenith Tatiana, Ejercicios de Construcción

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MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

Residencia ZAMBRANO MACIAS FENITH TATIANA de

una planta baja de acero.

Diseño Estructural

Ing. Carguaitongo Ramírez Luis Fernando.

Diciembre 2023

MEMORIA DESCRIPTIVA:

1.- INTRODUCCION.

El proyecto residencia Zambrano Macías Fenith Tatiana es propietario de un lote de terreno ubicado MANTA URB.MANTA BEACH MZ-C5 L# 2 , para lo cual delega el diseño estructural del proyecto al Ing. Carguaitongo Ramírez Luis Fernando. La presente memoria del diseño estructural se fundamenta en los criterios y métodos de cálculo que están regulados por la Norma Ecuatoriana de la Construcción – NEC 2015. La consideración de los criterios y métodos son necesarios porque sirven para determinar los diferentes tipos de carga y efectos que se producen en una estructura y se pueden diseñar las dimensiones de los diferentes elementos estructurales. Los resultados del diseño estructural se los representan en el plano estructural, en el cual constan las dimensiones y detalles estructurales de cada elemento. 2.-UBICACIÓN DEL PROYECTO. La ubicación del proyecto es la siguiente: Provincia: Manabí Cantón: Manta Parroquia: Manta 3.- DESCRIPCION DEL PROYECTO ESTRUCTURAL El sistema estructural escogido son Pórticos especiales sismo resistentes, de acero, con columnas de 10 0x 200 x 4 mm, vigas de acero de 100x150x3 mm y correa de 60x30x6 mm. 4.- NORMATIVA SISMICA. Las Normas Ecuatorianas de la Construcción 2015 (NEC-2015), son de obligada aplicación en el Ecuador, por tanto, es básicamente aplicando esta normativa que se sustentará el análisis y diseño estructural de este proyecto, afianzándose, además, en normas extranjeras complementarias reconocidas, que fueron utilizadas como apoyo para la elaboración de las NEC-2015, y, que se encuentran citadas en las mismas. A continuación, se cita la normativa que sirvió de base para la elaboración de la presente propuesta de análisis y diseño estructural: Norma Ecuatoriana de la Construcción 2015 (NEC-2015), específicamente sus secciones:

• NEC-SE-HM (Estructuras de hormigón armado)
• NEC-SE-CG (Cargas no sísmicas)
• NEC-SE-DS (Peligro sísmico - Diseño sismo resistente) Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural ACI 318- 14

7. COMBINACIONES DE CARGAS

Las combinaciones de carga son las descritas en el NEC-15, que a su vez son tomadas del ACI 318-14. Que son las que actualmente rigen en nuestro país y son:

8. PROPIEDADES GEOMÉTRICAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES Para los elementos tipo de COLUMNA, se utilizó elementos tipo “Frame” con columnas de 100 x 20 0x 4 mm , a continuación, se muestran todas las utilizadas en la simulación.

Para los elementos VIGA, se utilizó elementos tipo “Frame”, con vigas vigas 25x30 cm y 100x150x3 mm. a continuación se muestran todas las utilizadas en la simulación. Para los elementos cubierta, se utilizó elementos tipo “Shell-Thin”, a continuación, se muestran todas las utilizadas en la simulación.

El código NEC-SE-DS determina, que la fuerza horizontal equivalente que actuará sobre la estructura se calcule mediante la siguiente expresión: Determinación del periodo de vibración T: Donde: Ct = coeficiente que depende del tipo de edificio hn = Altura máxima de la edificación de n pisos, medida desde la base de la estructura, en m. T= Periodo de vibración α = coeficiente que depende del tipo de edificio Para estructuras de hormigón armado: T= 0,0 72 * 3. 000.^8 T= 0, 173 seg

El periodo máximo de vibración de la estructura se lo corrige según Nec-15, mayorando el periodo de vibración calculado en un 30%, cabe recalcar que el periodo fundamental de la estructura debe ser menor a este. T= 0, 173 *1,30=0, 225 seg Debido que T es menor 0,5 seg el valor de K es igual a 1. 00 Sismo en x Sismo en y Para el cálculo de los períodos de vibración de la estructura se realizó un análisis dinámico modal espectral utilizando los 3 primeros modos de vibración de la estructura. Realizado el mismo se obtiene una participación modal superior al 80 %. Se utilizó

10. DESPLAZAMIENTOS Y DERIVAS DE PISO MÁXIMAS.

11 .1 DERIVAS DE PISO MÁXIMOS

La deriva inelástica máxima de piso ΔM debe calcularse mediante: ΔM= 0,75* R *ΔE Donde: ΔM= Deriva máxima inelástica R= Factor de reducción de las fuerzas sísmicas ΔE= Desplazamiento obtenido al aplicar las fuerzas laterales de diseño reducidas Deriva

DRIFT X (DERIVA X)

ΔM= 0,75 R ΔE

ΔM= 0,75 * 8 * 0,00 0114 =0. 066 % < 2% ( OK )

DRIFT Y (DERIVA Y)

ΔM= 0,75* R* ΔE

ΔM= 0,75 * 8 * 0,00 0401 =0. 24 % < 2% ( OK )

12. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES (ETABS)

Elementos elegidos para el modelo Para el análisis se eligió realizar un modelo en el programa ETABS. Los elementos utilizados en la modelación son FRAME y SHELL. El software Etabs, demuestra gráficamente cuáles elementos están bien diseñados y cuáles no, mediante una barra de colores que indican en que rango se encuentra el elemento trabajando, por ende, si se visualiza un elemento en rojo, cuando el valor es mayor a 1.00, quiere decir que ese elemento no está cumpliendo con el código de diseño.

11.2 Diseño de Cimentación. Para el diseño de la cimentación del proyecto, se ha considerado el esfuerzo del suelo qa= 30 Ton/m^2 , asumido por la situación actual del terreno, a partir de este valor se calcula el coeficiente de Balasto de 3000 Kg/cm2/cm. Se procedió a diseñar plintos aislados con espesor de 20 cm y un ancho de 1. 0 0, por lo que se procedió a evaluar la cimentación en el programa SAFE 2016. Modelo de la cimentación con la inclusión de las cargas provenientes de la superestructura

Chequeo por asentamiento, es menor a la pulgada por lo tanto es aceptable. Chequeo por reacciones, es menor a la capacidad portante del suelo por lo tanto es aceptable. Conclusiones Las NORMAS ECUATORIANAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE, NEC–15, la estructura aquí diseñada, es capaz de resistir además de las fuerzas que le impone su uso, los temblores pequeños o de poca intensidad sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero posiblemente con algún daño en los elementos no estructurales, y un sismo muy fuerte con daños a elementos estructurales y no estructurales, pero sin colapso de la estructura, con un riesgo mínimo de la pérdida de vidas humanas. NORMAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION El presente estudio, se realiza de acuerdo con las Normas contenidas según: Expedición mediante Acuerdo Ministerial Nro. 002819 de agosto de 2014 MIDUVI, Registro Oficial, Año II, Nro. 319, 26 de agosto de 2014 Actualización mediante Acuerdo Ministerial Nro. 0047, 201415 de diciembre de 2014 MIDUVI, Registro Oficial, Año II, Nro. 413, 10 de enero de 2015. De la NORMAS ECUATORIANAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE, NEC–15, y de la American Concrete Institute ACI 318 - 14. El cuidado tanto en el diseño como en la construcción y la interventoría, son fundamentales para que la estructura sea Sismo Resistente. El Análisis y Diseño estructural está constituido por las presentes MEMORIAS DE CALCULO CON SUS RESPECTIVAS MEMORIAS Y ANEXOS AQUÍ ANALIZADOS EN LOS PLANOS ESTRUCTURALES que se acompañan, los cuales contienen 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 calculista estructural para que estudie su