MEMORIA DESCRIPTIVA ESPECIALIDAD DE ESTRUCTURA PROYECTO: “VIVIENDA UNIFAMILIAR” Marzo 2021 MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 2 de 7 TABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO ...................................................................................................... 2 1. GENERALIDADES ......................................................................................................... 3 2. DESCRIPCIÓN .............................................................................................................. 3 3. NORMAS EMPLEADAS ................................................................................................ 3 4. ESTRUCTURACIÓN ...................................................................................................... 4 5. 6. 4.1. CARGAS DE GRAVEDAD ..................................................................................... 4 4.2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES ............................................................... 4 4.3. COMBINACIONES DE CARGA ............................................................................. 4 EVALUACIÓN SISMORRESISTENTE .......................................................................... 5 5.1. ANÁLISIS ESTÁTICO ............................................................................................. 5 5.2. EVALUACIÓN ......................................................................................................... 6 CONCLUSIONES........................................................................................................... 7 MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 3 de 7 1. GENERALIDADES Proyecto : Vivienda Unifamiliar Cliente : xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Ubicación : Distrito de Asia provincia y departamento de Lima. El presente consiste en la descripción acerca de la especialidad de estructuras de la vivienda de dos niveles 2. DESCRIPCIÓN El terreno sobre el que está construida la edificación es de 127.40 m2 para 2 pisos de uso de vivienda familiar. La estructura (Fig. 1) consiste principalmente en un sistema de pórticos de concreto con losa aligerada prefabricada con viguetas a cada 0.50m, columnas y vigas rectangulares. Se analiza y diseña las estructuras para conocer su capacidad y comportamiento ante un evento sísmico durante su vida útil bajo los requerimientos de la Norma Peruana vigente. Figura 1. Modelo en planta y tridimensional de la estructura indicando las direcciones en análisis. 3. NORMAS EMPLEADAS Para el análisis y diseño se hace uso del Reglamento Nacional de Construcciones vigente (E020, E030, E060). Se hace mención que la Norma E030 aplicada rige desde año 2019. MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 4 de 7 4. ESTRUCTURACIÓN Se considera un análisis estático para una estructura independiente con predominancia de pórticos de concreto armado en los sentidos X-X e Y-Y. El encofrado o losa de entrepiso de la edificación es del tipo aligerado en una sola dirección de 0.20 m de espesor. La estructura presenta una configuración irregular en planta. Se ha buscado en el proyecto estructural una adecuada rigidez lateral en ambas direcciones, para lo cual se ha utilizado pórticos y muros de albañilería confinada convenientemente ubicados en la parte perimetral. Asimismo, con la disposición de estos elementos estructurales se ha buscado reducir la torsión en planta y minimizar los desplazamientos. Se ha asumido valores aproximados de las características estructurales del material base del terreno considerándola como suelo intermedio. 4.1. CARGAS DE GRAVEDAD Para el análisis estructural se consideran el peso propio de los elementos estructurales y sobrecarga según el uso. CARGA MUERTA REPARTIDA CARGA VIVA REPARTIDA Acabados : 100 kg/m2 Tabiquería : 100 kg/m2 Sobrecarga : 200 kg/m2 Para la azotea se ha considerado la mitad de las cargas de tabiquería y sobrecarga. 4.2. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Concreto armado: f’c=210 kg/cm2 (resistencia típica para todos los elementos) Acero: fy=4,200 kg/cm2 (fluencia para todos los elementos) Albañilería: f’m=45 kg/cm2, f’b=130 kg/cm2 Ladrillo tipo King Kong arcilla cocida 18 huecos de 9x13x24 cm. 4.3. COMBINACIONES DE CARGA Las combinaciones de cargas que se han considerado para su aplicación en el método de diseño de carga última, de los elementos de concreto armado, son: MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 5 de 7 COMB 1 = 1.40 D + 1,70 L COMB 2/3 = 1.25 (D + L) +/- Sx COMB 4/5 = 1.25 (D + L) +/– Sy COMB 6/7 = 0.90 D +/- Sx COMB 8/9 = 0.90 D +/–Sy ENVOLVENTE = Ʃ COMBi La relación límite para desplazamiento lateral de entrepiso es de 0.0070 en estructuras predominantemente de pórticos de concreto armado. 5. EVALUACIÓN SISMORRESISTENTE La edificación fue analizada con modelos tridimensionales, suponiendo losas infinitamente rígidas frente a acciones en su plano. En el análisis se supuso comportamiento lineal y elástico. Según la Norma E030, entre otras condiciones, se indica que se podrá realizar análisis estático a las estructuras de muros portantes de concreto armado y albañilería armada o confinada de no más de 15 m de altura, aun cuando sean irregulares, como es el caso de la presente memoria. 5.1. ANÁLISIS ESTÁTICO A partir de las cargas evaluadas, se procede con el análisis sismorresistente aplicando los siguientes parámetros normativos. Ubicación: Uso: Suelo: Factor de zona: Factor de uso: Factor de suelo: Periodo Tp (seg): Periodo Tl (seg): Asia, Lima Edificación Familiar – Vivienda Blando S1 Z= 0.45 Zona 4 U= 1.0 Tipo C S= 1.05 S2 Tp = 0.6 Tl = 2.0 Altura edificio (m) Hn = 5.45 Donde, Z es el parámetro de sitio, U es la categoría de la edificación, S el factor de amplificación del suelo, R el coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas, C el factor de amplificación que según las características de sitio. T es el período de fundamental de vibración y Tp y Tl son parámetros de sitio. Para el cálculo de las masas se evaluaron según lo especificado en la norma de Diseño Sismorresistente y en la norma de Cargas. Se incluyeron las masas de las losas, placas, albañilería, vigas, columnas y 25% de la sobrecarga máxima. MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 6 de 7 El peso total de la edificación fue calculando considerando el 25% de la sobrecarga por tratarse de categoría C según el Reglamento. Dirección X Sistema estructural Factor del sistema estruct. Periodo fundam. de vibrac. (seg) Factor amplificación sísmica: Coeficiente básico de reducción: Irregularidad en altura Ct Irregularidad en planta Coeficiente de reducción final: Condición C/R Cortante estático (Ton): Y Pórtico C.A. Pórtico C.A. 35 35 T = h / Ct 0.15 0.15 C ≤ 2.50 2.50 2.50 Ro 8 8 Ia 0.90 0.90 Ip 0.90 0.90 R = Ro*Ia*Ip 6.48 6.48 C/R ≥ 0.11 V= (ZUCS/R)P 0.386 19.44 0.386 19.44 5.2. EVALUACIÓN Aplicando las cargas previamente calculadas, se procede con el modelamiento computacional para buscar los desplazamientos y esfuerzos máximos para el diseño final de elementos. Los periodos naturales y modos de vibración consideran las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura. Vista tridimensional de las primeras 3 formas de modo para los cuales se tiene los siguientes periodos: T1=0.214s, T2=0.196s, T3=0.180s Para la obtención de los máximos desplazamientos por entrepiso finales se factoraron los desplazamientos calculados en el análisis con R, según la dirección de análisis. Similar análisis para la obtención de las distorsiones finales, de los cuales se obtuvieron los siguientes resultados: MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR Distorsión máxima en la dirección X es d 0.0034 Distorsión máxima en la dirección Y es d 0.0024 Desplazamiento máximo relativo en el eje X es de 1.3100 cm. Desplazamiento máximo relativo en el eje Y es de 0.9500 cm. Rev.: R-01 Fecha: Mar 2021 Pág.: 7 de 7 Estos desplazamientos relativos no superan los valores máximos exigidos por el cálculo según Reglamento donde indica que para una altura de 5.45m el desplazamiento relativo máximo es de 4.55 cm. Asimismo, las distorsiones calculadas máximas en X con 0.0034 y en Y con 0.0024 NO exceden a los 0.0070 exigidos por el Reglamento para estructuras predominantemente de pórtico de concreto. Para las juntas de separación sísmica se calcula primero el valor de “s” el cual es función de la altura h = 5.40m: S = 0.006*h = 0.006*(5400) = 3.24 cm Luego, el edificio se retirará de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables, o con edificaciones, distancias no menores de 2/3 del desplazamiento máximo calculado ni menores que s/2 si la edificación existente cuenta con una junta sísmica reglamentaria, es decir: junta > 2/3(Δ) = 2/3*(.24) = 0.16 cm junta > s/2 = (3.50) /2 = 1.75 cm Asumiendo 2.5cm (junta del vecino) Luego, la separación mínima con cualquier terreno vecino es de 4.3 cm. 6. CONCLUSIONES Del análisis realizado a la estructura, Vivienda Unifamiliar ubicado en la localidad de Asia; se concluye lo siguiente: Que las distorsiones máximas en la estructura en el eje X-X y en el eje Y-Y no superan los máximos valores permitidos por la Norma Peruana E-030 lo que indica su conformidad estructural. Que para las cargas establecidas y según el modelamiento con los elementos indicados, la estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de los límites aceptables.
