memoria descriptiva de proyecto comedor

1. MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
“PROYECTO COMEDOR”
YANAQUIHUA - CONDESUYOS - AREQUIPA
ABRIL – 2021
AREQUIPA - PERU

2. 2
INDICE
I.- MEMORIA........................................................................................................................3
1.- ALCANCES DEL ESTUDIO ....................................................................................3
2.- UBICACIÓN................................................................................................................3
3.- ARQUITECTURA ......................................................................................................3
4.- ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS Y GEOTECNICO ...............................3
5.- CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO ............................4
6.- ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO ..........................................4
7.- ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PROYECTO.....................................................6
8.- ESTADOS DE CARGA CONSIDERADOS ...........................................................7
9.- COMBINACIONES DE CARGA..............................................................................7
10.- DESARROLLO DEL ANALISIS ESTRUCTURAL..............................................8
11.- RESULTADOS ..................................................................................................... 11
12. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES .............................................. 14
II.- CONCLUSIONES:.................................................................................................... 19
III.- RECOMENDACIONES:......................................................................................... 19

3. 3
I.- MEMORIA
1.- ALCANCES DEL ESTUDIO
El objetivo del presente estudio es de mostrar los trabajos realizados, así como
los resultados y conclusiones obtenidos, en el estudio del diseño estructural del
proyecto “PROYECTO COMEDOR”. Este estudio ha sido realizado de acuerdo
al Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú, Normas Técnicas de
Edificaciones E-020, E-030, E- 050 y E-060, así mismo se cumple con lo
establecido en las Normas ACI-318-14.
2.- UBICACIÓN
El terreno donde se ejecutará el presente proyecto se encuentra ubicado en el
Distrito de Yanaquihua, Provincia de Condesuyos y Departamento de Arequipa,
siendo su clasificación según el mapa de zonificación sísmica del Perú, como
zona sísmica Nº 4, con un factor de Zona, Z4 = 0.45g.
3.- ARQUITECTURA
El Proyecto comedor, tiene solo un piso y cubierto con techo de estructura de
acero. En la primera planta se ubica la cocina, dormitorios para damas y
caballeros, almacén de cocina, lavandería de cocina y baños tanto de damas y
caballeros y en la segunda planta se ubica el Comedor, la línea de servicio y
lavanderías de vajilla.
4.- ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS Y GEOTECNICO
Parámetros de diseño para la cimentación:
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
“PROYECTO COMEDOR”
AREQUIPA - PERU

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1.0 El nivel de cimentación es preferible llevarlo a una
profundidad mínima Df = 1.00 m
2.0 Se recomienda para fines cálculo Capacidad Portante del
Suelo de 5.40 kg/cm².
Según estas características el suelo se clasifica como del Tipo S2, es decir
Suelos Intermedios, con un periodo corto de 0.600 seg. y periodo largo de 2.00
seg. El factor de suelo S1 = 1.05, según la Norma Técnica E-030.
5.- CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO
La estructura comprendida en el presente estudio, es un comedor de 1 solo
piso de concreto armado, con un sistema estructural sismorresistente de
Pórticos de concreto armado en ambas direcciones dirección x-x y direcci ón
y-y, en ambas direcciones del edificio presenta una configuración regular. Esta
estructura se clasifica como una estructura de edificación común y se encuentra
en la categoría C de la norma de diseño sismo resistente del Perú NTE E.030,
con un factor de uso U = 1.00
6.- ESTRUCTURACION Y PREDIMENSIONAMIENTO
Estructuración
Para la estructuración se debe tener en cuenta los ejes que definen el proyecto
arquitectónico tales como el perímetro de la edificación, los ductos, los espacios
reglamentarios para los estacionamientos y escaleras.
Predimensionamiento
Losa Aligerado:
El aligerado que se utilizó son losas unidireccionales, es decir que trabajan en
una sola dirección y las cargas asignadas son distribuidas por metro lineal,
considerando como ancho tributario el correspondiente al ancho de una
vigueta. Estas viguetas se consideran simplemente apoyadas sobre las vigas y
empotradas si llegan a losa maciza.
Se dimensiona, la luz libre entre 25
H= Ln/25

5. 5
Para el presente caso se tuvo luz libre de 3.90 m
Entonces aplicando la formula tenemos: 3.90/25= 0.16 m
Por lo tanto, usaremos Aligerado de h = 0.20 m
Vigas:
Para el caso de vigas se utilizarán las siguientes expresiones:
Para vigas continuas
Para vigas simplemente apoyadas
Para determinar la Base de la viga
 Vigas Principales:
En el presente caso se tiene vigas con una luz libre de 6.25m. h = 6.25 / 14 =
0.45 m; Por lo que usaremos h = 0.50 m y un ancho o base de la viga de 30 cm
de espesor
Además, la base mínima para que el elemento sea sismo resistente es de
0.25m
Usar dimensiones en vigas principales (0.30m x 0.50m)
 Vigas Secundarias:
En el presente caso se tiene vigas secundarias con una luz libre de 6.25m. h =
3.90 / 14 = 0.28 m; Por lo que usaremos h = 0.30 m y un ancho o base de la
viga de 25 cm de espesor, porque la base mínima para que el elemento sea
sismo resistente es de 0.25m
Usar dimensiones en vigas principales (0.25m x 0.30m)
Columnas:
Para el predimensionamiento de las columnas utilizaremos la siguiente
expresión:
h= L/14
h= L/12
1/2*h ≤ b ≤ 2/3*h
A = b*t ≥ P/ (n* f’c)
P = Pg*At*N°pisos

6. 6
Donde:
N°pisos= 2
At = Área tributaria en la columna más crítica = 19.50 m2
Pg= 1100 kg/cm2
n= 0.25
f’c= 210 kg/cm2
Entonces reemplazando valores en la formulas no sale que la columna debe
tener un área mayor a 817.14 cm2= b*t
Por lo tanto,
sí b= 30 cm, t=27.23 cm
En conclusión, usaremos columnas de 30 cm x 30 cm
ESTRUCTURACION DE LA PLANTA
7.- ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PROYECTO
El análisis a llevar a cabo en el proyecto, será un análisis estructural
tridimensional, considerando un modelo matemático de tres grados de libertad
por piso, asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y
una rotación. Se ha desarrollado para este proyecto el análisis modal espectral,

7. 7
utilizando espectro de diseño de la norma técnica E.030. Para resolver el
modelo matemático, se ha utilizado el programa ROBOT ESTRUCTURAL 2021
La resistencia de los materiales predominantes de la estructura evaluada es:
Concreto f’c = 210 kg/cm2 en Columnas, Vigas, Losa aligerada y zapatas y
Acero fy = 4,200 Kg/cm2, para las varillas de acero corrugado
8.- ESTADOS DE CARGA CONSIDERADOS
Se ha considerado los siguientes estados de carga:
CM (Carga Muerta) = Peso propio + Sobre carga Permanente
CV (Carga Viva)
SPECX (Carga sísmica espectral en la dirección X)
SPECY (Carga sísmica espectral en la dirección Y)
9.- COMBINACIONES DE CARGA
Se han considerado las siguientes combinaciones de carga:
Dónde:
CM: Carga Muerta
CV: Carga Viva
SX: Carga de sismo en la dirección X
SY: Carga de sismo en la dirección Y

8. 8
10.- DESARROLLO DEL ANALISIS ESTRUCTURAL
Datos Iniciales y Parámetros de Diseño:
Espectro de Diseño
0.00000
0.20000
0.40000
0.60000
0.80000
1.00000
1.20000
1.40000
1.60000
0 . 0 0 0 2 . 0 0 0 4 . 0 0 0 6 . 0 0 0 8 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 1 2 . 0 0 0
SA:
ACELERACION
T: PERIÓDO
ACELERACIÓN ESPECTRAL
Espectro

9. 9
T C Sa
0.000 2.500 1.44851
0.020 2.500 1.44851
0.040 2.500 1.44851
0.060 2.500 1.44851
0.080 2.500 1.44851
0.100 2.500 1.44851
0.120 2.500 1.44851
0.140 2.500 1.44851
0.160 2.500 1.44851
0.180 2.500 1.44851
0.200 2.500 1.44851
0.250 2.500 1.44851
0.300 2.500 1.44851
0.350 2.500 1.44851
0.400 2.500 1.44851
0.450 2.500 1.44851
0.500 2.500 1.44851
0.550 2.500 1.44851
0.600 2.500 1.44851
0.650 2.308 1.33708
0.700 2.143 1.24158
0.750 2.000 1.15881
0.800 1.875 1.08638
0.850 1.765 1.02248
0.900 1.667 0.96567
0.950 1.579 0.91485
1.000 1.500 0.86910
1.200 1.250 0.72425
1.400 1.071 0.62079
1.600 0.938 0.54319
1.800 0.833 0.48284
2.000 0.750 0.43455
2.500 0.480 0.27811
3.000 0.333 0.19313
3.500 0.245 0.14189
4.000 0.188 0.10864
4.500 0.148 0.08584
5.000 0.120 0.06953
6.000 0.083 0.04828
7.000 0.061 0.03547
8.000 0.047 0.02716
9.000 0.037 0.02146
10.000 0.030 0.01738

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Metrado de Cargas
Carga Muerta:
La carga vertical a considerar en la estructura será la que se indique en el
cálculo de pesos de la estructura (Peso Propio), el programa ROBOT
ESTRUCTURAL calcula internamente el peso de la estructura modelada.
Asimismo, se ha considerado una carga adicional (Sobrecarga Permanente) de
200 kg/m² en el estado de carga muerta a fin de considerar el peso de los
acabados, equipamiento, tabiquería y techo de Estructura de Acero.
Carga Viva:
La carga viva considerada en el presente modelo matemático es de 400 kg/m²
en Comedores o Restaurantes.
Carga de Sismo:
El análisis sísmico se realizó según la norma NTE E-030 (2018), con el
procedimiento de superposición modal espectral, con combinación cuadrática
completa (CQC). Se ha considerado 5% de amortiguamiento de la estructura y
5% de excentricidad, así mismo se ha considerado como fuente de masa el
100% de la carga muerta más el 25% de la carga viva.
Análisis Estático

11. 11
11.- RESULTADOS
Verificando la Cortante Basal
Análisis Estático en la Dirección X

12. 12
Análisis Dinámico Espectral en la Dirección X
EJE
NIVEL
DE PISO
ANALISIS %
REQUERIDO
%
OPTENIDO
ESTADO
ESTATICO DINAMICO
X -
CORTANTE
BASAL
2 30.18 26.49 80% < 87.77% CUMPLE
Análisis Estático en la Dirección Y

13. 13
Análisis Dinámico Espectral en la Dirección Y
EJE
NIVEL
DE PISO
ANALISIS %
REQUERIDO
%
OPTENIDO
ESTADO
ESTATICO DINAMICO
Y -
CORTANTE
BASAL
2 30.18 24.77 80% < 82.07% CUMPLE
Verificando los Desplazamientos

14. 14
Verificando la Masa Participante
12. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Diseño de Columnas:
Las estructuras y los elementos estructurales deberán diseñarse para obtener
en todas sus secciones resistencias de diseño (ΦRn) por lo menos iguales a
las resistencias requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas
amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta Norma. En todas
las secciones de los elementos estructurales deberá cumplirse: ΦRn ≥ Ru.
Asimismo, el diseño de acero de las columnas se realizó mediante el programa
ROBOT ESTRUCTURAL, cumpliendo de esa manera el requerimiento del
armado de acero en dicho elemento estructural.

15. 15
Diseño de acero de la Columnas en Robot Estructural
Diseño Final de la Columna de 0.30 x 0.30 m
Diseño de vigas:
Las estructuras y los elementos estructurales deberán diseñarse para obtener
en todas sus requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas
en las combinaciones que se estipulan en esta Norma. En todas las secciones
de los elementos estructurales deberá cumplirse: ΦRn ≥ Ru
Asimismo, el diseño de acero de las VIGAS se realizó mediante el programa
ROBOT ESTRUCTURAL, cumpliendo de esa manera el requerimiento del
armado de acero en dicho elemento estructural.

16. 16
Diseño de acero de las Vigas en Robot Estructural
Diseño de acero de las Vigas en Robot Estructural

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Diseño Final de la Viga Principal de 0.30 x 0.50 m
Diseño de Zapatas:
Para la verificación, la norma indica que debe cumplirse ΦVC ≥ Vu, donde Vc = es
el esfuerzo cortante resistente y Vu es el esfuerzo requerido calculadas para las
cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta
Norma.
Asimismo, las Zapatas se diseñó mediante el programa ROBOT
ESTRUCTURAL, cumpliendo de esa manera el requerimiento de las

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dimensiones y el armado de acero en dicho elemento estructural.
Diseño de Zapata en Robot Estructural
Diseño Final de Zapata Aislada

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II.- CONCLUSIONES:
 La presente estructura cumple con todos los requisitos de rigidez,
ductilidad y resistencia, establecidos en el Reglamento Nacional de
Edificaciones del Perú, así como la Norma ACI 318-14.
 La estructura en su análisis sísmico es regular en ambas direcciones,
cumpliendo satisfactoriamente todos los parámetros permitidos por la
norma E-030 Sismo Resistente.
 La estructuración conformada por un sistema de Pórticos en ambas
direcciones X-X y Y-Y, logra mantener los desplazamientos y derivas
dentro de los límites permitidos de la norma sismo resistente E030
 El diseño de los elementos resistentes a cargas verticales y horizontales,
se diseñaron respetando los parámetros y condiciones de las Normas y
Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú
III.- RECOMENDACIONES:
 Para la construcción de la edificación, deben seguir las especificaciones
técnicas y el diseño de los elementos estructurales especificado en el
plano de construcción.
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