Este documento presenta el diseño estructural de una vivienda de dos pisos de 193 m2 en Casablanca. Se describe la estructuración en paneles de Metalcon, con vigas y pilares compuestos. Se detallan los materiales, cargas y parámetros sísmicos considerados en el diseño. Se incluyen dos calicatas que caracterizan el suelo, estableciendo el sello de fundación a -1,20 m. Finalmente, se dividen los muros en estructurales y no estructurales, y se especifican los requisitos de dise

1. MARCELO URETA AROS
INGENIERO CIVIL PUCV
DISEÑO ESTRUCTURAL
VIVIENDA LO OROZCO
FECHA: 14 Septiembre 2018
MEMORIA DE CÁLCULO DE
ESTRUCTURAS
TITULO DOCUMENTO: MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURAS
PROYECTO: VIVIENDA LO OROZCO
UBICACIÓN: LOTE 34 B, CONDOMINIO HACIENDA LO OROZCO, COMUNA
DE CASABLANCA
ROL AVALUO: 1178 – 34
PROPIETARIO: CLEMENTINA DEL CARMEN PARADA ALVAREZ
RUT: 8.282.606-8
INFORME DEFINITIVO
REGISTRO DE REVISIONES
REV FECHA
ELABORÓ REVISÓ APROBÓ
EMITIDO PARA
NOMBRE FIRMA NOMBRE FIRMA NOMBRE FIRMA
0 14.09.18 V.M.U.A. V.M.U.A. V.M.U.A. INGRESO DOM
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FECHA: 14 Septiembre 2018
MEMORIA DE CÁLCULO DE
ESTRUCTURAS
CONTENIDOS
1. ALCANCE.........................................................................................................................................................................1
2. ESTRUCTURACIÓN ..........................................................................................................................................................1
3. NORMATIVA DE DISEÑO ESTRUCTURAL APLICADA.........................................................................................................1
4. BASES DE DISEÑO ...........................................................................................................................................................2
4.1.- MATERIALES ..................................................................................................................................................................2
4.1.1 Hormigón...................................................................................................................................................................2
4.1.2 Acero de Refuerzo y Fijaciones..................................................................................................................................2
4.1.3 Acero Estructural.......................................................................................................................................................3
4.2.- SOLICITACIONES ............................................................................................................................................................3
4.2.1 Peso Propio (D)..........................................................................................................................................................3
4.2.2 Sobrecargas (L)..........................................................................................................................................................3
4.2.3 Sismo (Ex, Ey).............................................................................................................................................................3
4.3.- SUELO ............................................................................................................................................................................4
4.4.- DEFORMACIONES ..........................................................................................................................................................6
4.5.- DISEÑO DE MURO PANEL EXTERIOR E INTERIOR METALCON.......................................................................................6
5. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA ..................................................................................................................................8
6. DISEÑO ESTRUCTURAL....................................................................................................................................................9
6.1.- VERIFICACIÓN VIGAS ENTREPISO 150CA100 + 153C10 @ 40 CM. ................................................................................9
6.2.- DISEÑO PANELES DE METALCON.................................................................................................................................10
6.2.1 Diseño de pie derecho interior.................................................................................................................................10
6.2.2 Diseño de pie derecho exterior................................................................................................................................12
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Figura 1: Calicata Nª 1 vivienda Lo Orozco..............................................................................................................................4
Figura 2: Calicata Nº 2 vivienda Lo Orozco. ............................................................................................................................5
Figura 3: Esquema muros estructurales de corte y gravitacionales. ..............................................................................7
Figura 4: Envigado de entrepiso en vigas Metalcon 150CA10+ 153C10. ....................................................................9
Figura 5: Pie derecho interior que se diseña a flexo-compresión.................................................................................11
Figura 6: Pie derecho exterior que se diseña a flexo-compresión................................................................................12

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1. ALCANCE
En el presente documento se presenta el diseño estructural del proyecto “Vivienda Lo Orozco”,
propiedad de la Sra. Clementina Del Carmen Parada Alvarez, Rut: 8.282.606-8, domiciliada en Sitio
Nº 34 B, condominio Hacienda Lo Orozco, comuna de Casablanca, Región de Valparaíso.
El objetivo de este estudio ha sido verificar las dimensiones mínimas de los elementos estructurales
que componen la estructura proyectada. Esto se determinó a partir del análisis estructural y la práctica
chilena para las edificaciones en Metalcon.
Se da por entendido, que el contratista que construirá la obra, está en conocimiento de todas las
normas y disposiciones, por consiguiente, cualquier defecto o mala ejecución de alguna partida es
de su única responsabilidad.
La ejecución de los trabajos de acuerdo lo que se indica en el proyecto de cálculo, será de
exclusiva responsabilidad de la empresa contratista que desarrolle los trabajos de construcción.
Cualquier omisión o falta a lo que señala en los documentos del proyecto de cálculo, también
será responsabilidad de la empresa contratista.
2. ESTRUCTURACIÓN
Se consulta una vivienda en dos pisos de una superficie total de 193 m2
, la cual se estructura en su
totalidad en paneles de Metalcon, con pilares de metalcon compuestos, donde corresponda, para
dar soporte el al segundo piso proyectado.
Para el entrepiso, se consultan vigas conformadas por perfiles metalcon, que en su conjunto dan
forma a secciones cajon esbeltas capaces de trabajar como vigas de entre piso.
Las fundaciones se proyectan en zapatas corridas. Para los anclajes de los pilares y pie derechos de
metlacon se consideran atiesasores de anclajes, soleras y pernos de inyeccion especificados por el
fabricante del sistema metalcon.
La estructura de cubierta se consulta en cerchas de Metalcon.
Para la techumbre se consultan paneles zinc alum en diseño propuesto por el arquitecto.
3. NORMATIVA DE DISEÑO ESTRUCTURAL APLICADA
 NCh 433.Of1996 Mod. 2009, “Diseño sísmico de edificios”.
 D.S. 61 que aprueba el reglamento que fija el reglamento sísmico de edificios (NCh 433 Of 96, Mod.
2009) y deroga
 el D.S. 117 de 2010.

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 D.S. 60 que aprueba el reglamento que fija los requisitos de diseño y cálculo para el hormigón
armado y deroga el
 D.S. 118 de 2010.
 NCh 1537.Of1986, “Cargas permanentes y cargas de uso”.
 NCh 3171.Of.2010, “Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de cargas”.
 NCh 427.cR.1977, “Especificaciones para el cálculo de estructuras de acero para edificios”.
 NCh 430.Of2008, “Hormigón armado – Requisitos de cálculo y diseño”.
 NCh 2123.Of1997, “Albañilería Confinada – Requisitos de cálculo y diseño”.
 AISC 2005, “American Institute of Steel Construction”.
 ACI 318-05, “American Concrete Institute”.
 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (Versión más actualizada).
4. BASES DE DISEÑO
4.1.- MATERIALES
Los materiales a emplear deberán cumplir los siguientes requisitos de calidad y resistencia.
4.1.1 Hormigón
 Emplantillado: Hormigón grado H-5, Según NCh 170, con dosis
mínima agua cemento 170 KgCem/m3
.
 Fundaciones: Hormigón Grado H-25, Según NCh 170, con 90% de
nivel de confianza.
 Radieres: Hormigón Grado H-25, Según NCh 170, con 90% de
nivel de confianza.
 Vigas de fundación: Hormigón Grado H-25, Según NCh 170, con 90% de
nivel de confianza.
4.1.2 Acero de Refuerzo y Fijaciones
 Barras de refuerzo: A63-42 H, estriada, Según NCh 204.
 Anclajes: Acero Galvanizado ASTM A 653 SQ Gr 40

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4.1.3 Acero Estructural
 Vigas y Columnas Acero Galvanizado ASTM A 653 SQ Gr 40
 Perfiles Estructurales: Acero Galvanizado ASTM A 653 SQ Gr 40
 Placa Base y Conexiones: A270ESP ó ASTM A36, según NCh 203
 Soldadura Arco Manual: E70XX/AWS, según AWS D1.1 y NCh306
 Pernos y remaches: Acero Galvanizado ASTM A 653 SQ Gr 40
4.2.- SOLICITACIONES
4.2.1 Peso Propio (D)
Según NCh 1537, para tabiques:
 Carga de tabiques interiores: 50 [Kgf/m2
]
 Carga de terminaciones: 100 [Kgf/m2
]
 Techumbre plancha zinc alum: 5 [Kgf/m2
]
 Estructura de Cubierta: 15 [Kgf/m2
]
 Densidad Hormigón Liviano: 600 [Kgf/m3
]
 Densidad Acero: 7800 [Kgf/m3
]
4.2.2 Sobrecargas (L)
Según NCh 1537:
 Sobrecarga de Uso: 200 [Kgf/m2
]
 Cubierta: 100 [Kgf/m2
]
4.2.3 Sismo (Ex, Ey)
Parámetros sísmicos a partir de la norma sísmica NCh 433 Of.96 Mod. 2009.
Zona sísmica 3
Aceleración efectiva Ao/g 0,4
Categoría de Ocupación II
Factor de Importancia I 1,0

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Factor de modificación de la respuesta R 3,0
Factor de reducción Ro 11,0
4.3.- SUELO
En el lugar de emplazamiento de la vivienda, se realizaron dos calicatas de 1,50 metros de
profundidad, donde se pudo ver respecto a los estratos lo siguiente:
Calicata 1:
- 0.00-0.30 m.: Limo Arcilla, color café claro, humeda, compacidad media, plasticidad alta. Presencia de
raicillas.
- 0.30-0.80 m.: Maicillo Meteorizado, color anaranajado, seco, compacidad alta, plasticidad nula.
- 0.80-1.50 m.: Arena y limo, color plomo, poco humedo, compacidad alta, plasticidad baja.
Calicata 2:
- 0.00-1.00 m.: Arcilla, color color naranja, humeda, compacidad media, plasticidad alta. Sin presencia de
raicillas.
- 1.00-1.50 m.: Arena y limo, color plomo, poco humedo, compacidad alta, plasticidad baja.
En la Figura 1 se muestra una imagen de la calicata realizada.
Figura 1: Calicata Nª 1 vivienda Lo Orozco.

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Fuente: Elaboración calicata.
En la Figura 2 se muestra una imagen de la calicata realizada.
Figura 2: Calicata Nº 2 vivienda Lo Orozco.
Fuente: Elaboración calicata.
Es importante destacar que las calicatas se ejecutaron dentro de un corte de terreno, en la ladera de
una loma, por lo tanto, las profundidades del estrato fundable pueden localizarse a menos
profundidad.
El sello de fundación se establece a la profundidad -1,20 m.
Se adoptan los siguientes valores para las tensiones admisibles del suelo de fundación:
Caso estático = 1,20 [ton/m2
]
Caso dinámico = 1,60 [ton/m2
]
Se debe asegurar que el sello de fundación se localice al menos 20 cm de profundidad dentro del
estrato fundable, con el objetivo de asegurar empotramiento de la estructura en el suelo de
fundación.
Para completar la diferencia de nivel entre las fundaciones proyectadas y el sello de fundación dentro
del estrato fundable, se consulta un mejoramiento con base granular estabilizada CBR > 40% u
hormigón en masa H-15 con bolón desplazador máximo 20%.

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4.4.- DEFORMACIONES
Los requerimientos para limitar las deflexiones están conforme a la norma NCh 433 of.96.
- Para elementos verticales, columnas, la deformación horizontal entre piso no debe exceder del 2
por mil de la altura (de entre piso).
-En vigas, la deformación admisible es de L/300 (L = luz de la viga).
4.5.- DISEÑO DE MURO PANEL EXTERIOR E INTERIOR METALCON
Los muros se dividen en dos tipos: No Estructurales y Estructurales. Dentro de los estructurales
encontramos los gravitacionales y los de corte.
Los muros estructurales gravitacionales son los de interiores y están encargados principalmente de
tomar la sobrecarga y el peso propio de la estructura de techumbre.
Los muros estructurales de corte son los perimetrales y están encargados de soportar carga
gravitacional y dar estabilidad lateral frente a las solicitaciones impuestas por viento y sismo. En la
Figura 3 se ejemplifica la diferencia en la tipología de muros.

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Figura 3: Esquema muros estructurales de corte y gravitacionales.
Fuente: Elaboración propia.
Los pies derechos que componen muros paneles trabajan principalmente a compresión axial.
Requisito para compresión pura, según metología ASD AISI 96.
𝑃 = (𝐷 + 𝑆𝐶) ∙ 𝐴𝑡 ≤ 𝑃𝑎𝑑𝑚
En que:
P = Carga de compresión pura que solicita al pie derecho
D = Peso propio de los tabiques
SC= Sobrecarga de uso de techo según NCh 1537 Of. 1986
At = Área tributaria del pie derecho
Padm = carga admisible que resiste el pie derecho proyectado

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Cuando además la compresión pura está acompañada de flexión se debe cumplir:
También se debe verificar que la longitud no arriostrada sea la correcta para no presentar problemas
de deformaciones laterales.
5. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA
Bajo los tabiques de metalcon se consultan fundaciones corridas, que constan con sobrecimientos
de hormigón armado y zapatas corridas de 30 cm de ancho por 60 cm de profundidad, de hormigón
H-25. Bajo las zapatas se especifican emplantillados de 5 cm. Se proyecta sobrecimiento de 30 cm de
alto por 20 cm de ancho, en hormigón armado H-25 con enfierradura 4 Fi 12 y estribo Fi 8 a 20.
Además se consulta un mejoramiento de suelo en hormigon H-15 en masa de al menos 45 cm de
altura.
Los pies derechos de los tabiques de metalcon se consideran en perfiles 90CA085 @ 40 cm.
En bordes de muros y dinteles se proyectan pórticos dentro de los tabiques de Metalcon del primero
piso. Dichos pórticos son conformados por pilares 2 92C10 + 2 90CA10, y vigas 2 200CA160 + 2
203C10.
Los anclajes de los pies derechos y pilares son los típicos del sistema constructivo, es decir, anclaje
AN con perno expansión.
El envigado de entrepiso es formado por vigas 150CA10 +153C10 @ 40 cm. Máx. Las vigas se
apoyarán sobre los pórticos proyectados, que forman parte de los muros de Metalcon.
Para entre piso se considera una losa liviana de 50 mm de espesor. Los materiales a emplear son
hormigón liviano con perlas de poliestireno 600 Kg/m3, malla acma c-92, conectores de corte omega
OMA085 con tornillo auto perforante, placa OSB 15 mm y membrana de polietileno de 0.1 mm de
espesor.
Los tabiques exteriores e interiores del segundo piso se proyectan en paneles Metalcon 90CA085.
La estructura de cubierta se consulta en cerchas de Metalcon con perfiles 90CA085 y 60CA085. Las
cerchas tienen una separación de 100 centímetros entre ellas.
Para todo el techo, las costaneras son de Metalcon en perfiles OMA035 en 0,5 mm y van separadas
a 0,60 m.
Para la cubierta se proyecta planchas zinc alum e=0,4 mm. Las Fijaciones se harán con tornillos
autoperforantes.
Todas las uniones de perfiles metalcon deberán ser atornilladas con autoperforantes y remaches
según planos de estructuras.

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6. DISEÑO ESTRUCTURAL
6.1.- VERIFICACIÓN VIGAS ENTREPISO 150CA100 + 153C10 @ 40 CM.
A continuación, se presenta del envigado de entrepiso 150CA10 + 153C10 @ 40 cm.
Figura 4: Envigado de entrepiso en vigas Metalcon 150CA10+ 153C10.
Fuente: Elaboración Propia.
La luz de la viga es de 345 cm y el ancho tributario 40 cm.
Las cargas distribuidas de peso propio son:
- Peso Propio Terminación Piso 100 Kg/m2
x 0,40m = 40,00 [Kg/ml]
- Peso Propio Tabiques 50 Kg/m2
x 0,40m = 20,00 [Kg/ml]
- Peso Propio 150CA10: 3,06 Kg/ml = 3,06 [Kg/ml]
- Total PP: 63,06 [Kg/ml]
Las cargas distribuidas de sobrecarga de uso son:
- Sobrecarga NCh 1537 Of.86: 200 Kg/m2
x 0,40m = 80,00 [Kg/ml]
- Total SC: 80,00 [Kg/ml]
La combinación de carga a emplear es:
Q = PP + L = 63,06 Kg/ml + 80,00 Kg/ml = 143,06 Kg/ml = 1,43 Kg/cm

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En el centro de la luz:
M = Q*l 2
/8 = 21.276 Kg*cm
Para la viga 150CA100:
Ix-x =142,9 cm4 Wx-x= 18,88 cm3
E = 2.100.000 Kg/cm2
Verificación Resistencia:
Fm= M / Wx-x <Famd
Fadm=Fy/1.67 = 2.812 Kg/cm2/1.67 = 1.683,83 Kg/cm2
Fm= M / Wx-x = 1.126,90 Kg/cm2 < 1.683,83 Kg/cm2 Ok !!
Verificación Deformación:
Def, max = 5Q l4/(384EI) = 0,88 cm. < l/300 = 1,15 cm. Ok !!
6.2.- DISEÑO PANELES DE METALCON
6.2.1 Diseño de pie derecho interior.
El pie derecho a diseñar se muestra en la Figura 5, el cual se encuentra en el eje 8.

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Figura 5: Pie derecho interior que se diseña a flexo-compresión.
Fuente: Elaboración Propia.
Perfil propuesto: 90CA085 @ 40 cm.
a) Cargas: Peso propio cubierta 50 Kgf/m2
Peso propio entre piso 100 Kgf/m2
Sobrecarga de cubierta 30 Kgf/m2
Sobrecarga de uso 200 Kgf/m2
Total 380 Kgf/m2
b) Área tributaria pie derecho:
𝐴𝑡 = 0,4 𝑚 ∙
7,8 𝑚 + 3,3𝑚
2
= 2,22 𝑚2
c) Carga axial sobre el pie derecho:
𝑃 = 380
𝐾𝑔𝑓
𝑚2
∗ 2,22 𝑚2
= 844 𝐾𝑔𝑓
La altura del pie derecho interior es de 2,57 m.
De la tabla de la página 28 del manual CINTAC, con elemento estabilizador a la mitad de la luz (h/2)
y homologando al perfil C 2x4x0,85p se tiene:
𝑃𝑎𝑑𝑚 = 867 𝐾𝑔𝑓 > 844 𝐾𝑔𝑓 V°Bº

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Por lo tanto, es correcto emplear el perfil METALCON 90CA085 @ 40 cm como pie derecho en muros
interiores, con elemento estabilizador en la mitad de la luz.
6.2.2 Diseño de pie derecho exterior
El pie derecho a diseñar se muestra en la Figura 6.
Figura 6: Pie derecho exterior que se diseña a flexo-compresión
Fuente: Elaboración propia.
Perfil propuesto: 90CA085 @ 40 cm.
a) Cargas: Peso propio cubierta 50 Kgf/m2
Peso propio entre piso 100 Kgf/m2
Sobrecarga de cubierta 30 Kgf/m2
Sobrecarga de uso 200 Kgf/m2
Total 380 Kgf/m2
a) Área tributaria pie derecho:
𝐴𝑡 = 0,4 𝑚 ∙
3,30 𝑚
2
= 0,66𝑚2
b) Carga axial sobre el pie derecho:
𝑃 = 380
𝐾𝑔𝑓
𝑚2
∗ 0,62𝑚2
= 251 𝐾𝑔𝑓
La altura del pie derecho interior es de 2,57 m.
c) verificación de las deformaciones:

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La Carga de Viento es de 55 Kgf/m2
. De la tabla de la página 33 del manual CINTAC se tiene la altura
máxima del pie derecho 90CA085 @ 40cm debe ser 3,65 m, si se quiere que la deformación por
pandeo no supere L/300.
Por ende
L/300 = 3,65 m. > 2,57 m. V°Bº
d) verificación de la resistencia:
De página 32 del Manual METALCON CINTAC, se tiene que la condición más desfavorable de viento
es una velocidad de 137 [Km/hr]. Para lo cual:
L=2,60 [m], s=40 [cm], P=831 Kgf > 251 Kgf V°Bº
Usar en muro panel exterior perfil METALCON C 2x4x0,85 p. @ 40 cm.
Clementina Del Carmen Parada Álvarez
Propietario
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Marcelo Ureta A.
Ingeniero Civil P.U.C.V.
16.724.356-8

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