Calculista Estructuras Isla Juan Fernández

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
VIVIENDA UNIFAMILIAR
PROPIEDAD ROL 1890-17
CAMINO INTERIOR CONDOMINIO LAGUNA COLEJUDA,
PC 67-A, LOTE 17, EL CONVENTO
COMUNA DE SANTO DOMINGO
PROVINCIA DE SAN ANTONIO
REGIÓN DE VALPARAÍSO
PROFESIONAL ACTUANTE
Juan Luis Menares Rodríguez
Arquitecto
Patente: pro 207
Contacto:
Juan.menares@ug.uchile.cl
+56941055309

ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3
4.1.- Gravitatorias 4
4.2.- Viento 4
4.3.- Sismo 4
4.3.1.- Datos generales de sismo 5
4.4.- Hipótesis de carga 5
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 6
6.2.- Combinaciones 8
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 10
8.1.- Pilares 10
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA
PLANTA 11
10.- MATERIALES UTILIZADOS 11
10.1.- Hormigones 11
10.2.- Aceros por elemento y posición 12
10.2.1.- Aceros en barras 12
10.2.2.- Aceros y maderas en perfiles 12
11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 12

1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de viviendas unifamiliares, en lote ubicado en la zona sur
poniente de la comuna de Santo Domingo. Las edificaciones se clasifican en categoría II -destino de uso
privado-. El suelo es de clase B, con altos grados de compacidad, presencia de árido granular y velocidad de
propagación con ondas de corte in-situ (Vs) no mayor a 500 m/s. La solución material es madera sobre radier.
Las obras proyectadas se elaboran en estructura primaria de marcos rígidos de madera, sobre zapatas corridas
de hormigón, y envolventes de entramado de madera entre pilares. La cubierta se estructura enteramente
mediante diafragmas y reticulados de madera.
Forman estructura primaria pórticos de madera y secundaria envolventes de entramado –en igual
materialidad- con pies derechos y traviesas cada cincuenta centímetros. La cubierta se considera como carga.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La edificación es de dos volúmenes, en un piso de altura, sin niveles intermedios, sobre terreno llano, con
exposición a los vientos tipo C. Está estructurada en base a pórticos de madera en ambos volúmenes. Cuenta
con entramados de pino MSD en techumbre y muros. Todos los materiales según estándar vigente en NCHs
aplicables.
Ambas edificaciones descansan enteramente sobre zapatas corridas de hormigón armado y vigas de fundación
-con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos de cimentación. Los marcos de madera y tabiquerías
reposan ancladas a las vigas de fundación. La zona sísmica corresponde a la 3, según tablas de la Nch 433.
En su interior cuenta con pavimento de hormigón armado, de tipo radier, en pisos directamente sustentados
por la rasante de suelos –relleno granular R100 compactado-. Ante la eventualidad de arcillas expansivas, los
pavimentos contarán con enmallado inferior a especificar en obras –preferentemente malla acma 8mm-.
Para el cálculo de desempeño dinámico las estructuras de soporte para la cubierta –reticulados de madera-,
más el peso propio de sus paneles aglomerados y terminaciones, son considerados como carga muerta. Se
exceptúan las vigas maestras de la planta de techumbre (marcos rígidos de remate) especificadas para
sustentar dicha carga –del cuerpo de cerchas- de manera eficaz.
Todas las obras se realizan sobre suelo natural, libre de rellenos y debidamente protegido del escurrimiento de
aguas en general. La planta se descompone en dos volúmenes aislados entre si (sin necesidad de juntas de
dilatación).
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009.
Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928
Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.

4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
PLANTA ESTRUCTURAS REMATE 0.20 0.20
PLANTA ESTRUCTURAS RADIER 0.20 0.20
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Categoría del terreno: Categoría C
Velocidad básica del viento: 67.00 m/s
Categoría de uso: Categoría II
Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 16.12 16.24
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Coeficientes de Cargas
+X: 1.00 -X:1.00
+Y: 1.00 -Y:1.00
Cargas de viento
Planta
Viento X
(t)
Viento Y
(t)
PLANTA ESTRUCTURAS REMATE 4.436 4.473
4.3.- Sismo
Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011)
Norma Chilena Oficial
Diseño Sísmico de Edificios
(Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011)
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)

4.3.1.- Dato
Caracteriza
Zona sísmica
Clase de sue
Sistema est
R0X: Factor d
R0Y: Factor d
Categoría d
Parámetros
Número de m
Fracción de s
Fracción de s
Factor multip
Verificación
No se realiza
Criterio de a
Direcciones
Acción sísmi
Acción sísmi
Proyección e
os generale
ación del em
a (NCh433.Of
elo (Dº nº61
tructural
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de modificaci
del edificio (
s de cálculo
modos de vib
sobrecarga d
sobrecarga d
plicador del e
n de la cond
a análisis de l
rmado a apli
s de análisis
ca según X
ca según Y
en planta de
es de sismo
mplazamient
f1996 Mod.20
de 2011, Art
ón de respue
ón de respue
(NCh433.Of
bración que in
e uso
e nieve
espectro
dición de cor
los efectos de
car por ducti
s
la obra
to
009, 4.1): 3
ículo 6): B
esta (X) (NCh
esta (Y) (NCh
1996 Mod.2
ntervienen en
rtante basal
e 2º orden
lidad: Según
h433.Of1996
h433.Of1996
2009, 4.3): C
n el análisis:
l: Según norm
NCh430.Of2
Mod.2009, 5
Mod.2009, 5
Categoría II
Según norma
ma
2008, Capítulo
5.7)
5.7)
a
o 21
R
R
Página 5
R0X : 11.00
R0Y : 11.00
: 0.50
: 0.50
: 1.00

4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas muertas
Sobrecarga de uso
Sismo X
Sismo Y
Viento +X exc.+
Viento +X exc.-
Viento -X exc.+
Viento -X exc.-
Viento +Y exc.+
Viento +Y exc.-
Viento -Y exc.+
Viento -Y exc.-
5.- ESTADOS LÍMITE
E.L.U. de rotura. Hormigón
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
ACI 318-99 (Chile)
Acero conformado
Tensiones sobre el terreno
Desplazamientos
Acciones características
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los
siguientes criterios:
- Situaciones persistentes o transitorias
- Situaciones sísmicas
- Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
 
    
 
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
 
      
 
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q

6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación ()
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile)
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Viento (Q) 1.275 1.275
Situación 3
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
Acero conformado: NCh427
Tensiones sobre el terreno
Acciones variables sin sismo
Viento (Q) 0.000 1.000

Sísmica
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Desplazamientos
Acciones variables sin sismo
Viento (Q) 0.000 1.000
Sísmica
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
6.2.- Combinaciones
 Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas muertas
Qa Sobrecarga de uso
V(+X exc.+) Viento +X exc.+
V(+X exc.-) Viento +X exc.-
V(-X exc.+) Viento -X exc.+
V(-X exc.-) Viento -X exc.-
V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+
V(+Y exc.-) Viento +Y exc.-
V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+
V(-Y exc.-) Viento -Y exc.-
SX Sismo X
SY Sismo Y
 E.L.U. de rotura. Hormigón
 E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones

Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 0.900 0.900
2 1.400 1.400
3 0.900 0.900 1.700
4 1.400 1.400 1.700
5 1.050 1.050 1.275
6 1.050 1.050 1.275 1.275
7 1.050 1.050 1.275
8 1.050 1.050 1.275 1.275
9 1.050 1.050 1.275
10 1.050 1.050 1.275 1.275
11 1.050 1.050 1.275
12 1.050 1.050 1.275 1.275
13 1.050 1.050 1.275
14 1.050 1.050 1.275 1.275
15 1.050 1.050 1.275
16 1.050 1.050 1.275 1.275
17 1.050 1.050 1.275
18 1.050 1.050 1.275 1.275
19 1.050 1.050 1.275
20 1.050 1.050 1.275 1.275
21 0.900 0.900 1.300
22 0.900 0.900 1.300
23 0.900 0.900 1.300
24 0.900 0.900 1.300
25 0.900 0.900 1.300
26 0.900 0.900 1.300
27 0.900 0.900 1.300
28 0.900 0.900 1.300
29 0.900 0.900 -1.400
30 1.400 1.400 -1.400
31 0.900 0.900 1.400 -1.400
32 1.400 1.400 1.400 -1.400
33 0.900 0.900 1.400
34 1.400 1.400 1.400
35 0.900 0.900 1.400 1.400
36 1.400 1.400 1.400 1.400
37 0.900 0.900 -1.400
38 1.400 1.400 -1.400
39 0.900 0.900 1.400 -1.400
40 1.400 1.400 1.400 -1.400
41 0.900 0.900 1.400
42 1.400 1.400 1.400
43 0.900 0.900 1.400 1.400
44 1.400 1.400 1.400 1.400
 Acero conformado
 Tensiones sobre el terreno
 Desplazamientos
1 1.000 1.000
2 1.000 1.000 1.000
3 1.000 1.000 1.000

4 1.000 1.000 1.000 1.000
5 1.000 1.000 1.000
6 1.000 1.000 1.000 1.000
7 1.000 1.000 1.000
8 1.000 1.000 1.000 1.000
9 1.000 1.000 1.000
10 1.000 1.000 1.000 1.000
11 1.000 1.000 1.000
12 1.000 1.000 1.000 1.000
13 1.000 1.000 1.000
14 1.000 1.000 1.000 1.000
15 1.000 1.000 1.000
16 1.000 1.000 1.000 1.000
17 1.000 1.000 1.000
18 1.000 1.000 1.000 1.000
19 1.000 1.000 -1.000
20 1.000 1.000 1.000 -1.000
21 1.000 1.000 1.000
22 1.000 1.000 1.000 1.000
23 1.000 1.000 -1.000
24 1.000 1.000 1.000 -1.000
25 1.000 1.000 1.000
26 1.000 1.000 1.000 1.000
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
1 PLANTA ESTRUCTURAS REMATE 1 PLANTA ESTRUCTURAS REMATE 2.40 2.40
0 PLANTA ESTRUCTURAS RADIER 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS
8.1.- Pilares
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales
Datos de los pilares
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
C1 ( 15.01, 0.12) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der.
C3 ( 17.39, 3.42) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq.
C7 ( 17.95, 0.12) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
C10 ( 18.51, 6.50) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
C11 ( 20.89, 6.50) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
C13 ( 17.65, 11.00) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad inferior
P1 ( 0.12, 16.00) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
P3 ( 6.56, 16.00) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad inferior
P4 ( 10.00, 16.00) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P6 ( 3.00, 13.00) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P7 ( 10.00, 12.12) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq.
P9 ( 4.22, 12.12) 0-1 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der.
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Pilar Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
Para todos los pilares 1 2x2"X4" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- MATERIALES UTILIZADOS
10.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
c
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132

10.2.- Aceros por elemento y posición
10.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
s
Todos A-63-42H 4200 1.00
10.2.2.- Aceros y maderas en perfiles
Tipo de acero para perfiles Acero
Límite elástico
(kp/cm²)
Módulo de elasticidad
(kp/cm²)
Acero conformado ASTM A36 2530 2100000
Acero laminado ASTM A36 2530 2100000
Maderas por elemento
Elemento Madera
fyk
(kp/cm²)
s
Todos Estructural MSD 2373 1.00
11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 of 2011 vigente,
obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Todos los materiales según estándar y
normativa aplicable, en estado de fábrica y tratados ante humedad, corrosión y horadadores. Su calidad será
verificada por la constructora responsable en comunicación con el propietario.
Se realiza el estudio dinámico y se establece las soluciones requeridas -para el buen comportamiento mecánico
de estructuras-, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante. Todo en el contexto de regularización.
La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el dueño a terceros. El mismo verificará el grado
profesional o certificación académica de los equipos correspondientes.
Se responsabilizan del correcto desempeño de estructuras los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa de ejecución de faenas. Se podrá especificar en obra accesorios estructurales de tipo secundario y
terciario, previo visto bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el
libro de obras-.
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO

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