Calculista estructuras Canela - Mincha - Cus Cus

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
VIVIENDA UNIFAMILIAR
PROPIEDAD ROL 1207-594
LOTE 1 −A− 3 −A MOLLES
LOTE 56 LLIU LLIU
COMUNA DE LIMACHE
PROVINCIA DE MARGA-MARGA
REGIÓN DE VALPARAÍSO
PROFESIONAL ACTUANTE
Juan Luis Menares Rodríguez
Arquitecto ICA 10867
Patente: pro 207
Contacto:
Juan.menares@ug.uchile.cl
+56941055309

ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 2
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 4
4.4.- Hipótesis de carga 5
5.- ESTADOS LÍMITE 5
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 5
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6
6.2.- Combinaciones 7
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 9
8.1.- Columnas 9
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA
PLANTA 10
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN 10
11.- MATERIALES UTILIZADOS 11
11.1.- Hormigones 11
11.2.- Aceros por elemento y posición 11
11.2.1.- Aceros en barras 11
11.2.2.- Aceros y maderas en perfiles 11
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 11

1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de vivienda unifamiliar, en lote ubicado en la zona sur de la
comuna de Limache. La edificación se clasifica 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
y vigas de fundación en hormigón armado, con envolventes de entramado de madera entre pilares de tipo
panel SIP. La cubierta se estructura enteramente mediante diafragmas SIP y envigados de madera.
Forman estructura primaria pórticos de madera y secundaria las envolventes SIP. Pies derechos y envigados
compuestos enmarcan los paneles. La cubierta se considera como carga. Posee pórticos auxiliares de acero.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La edificación es de un volumen, en un piso de altura, sin niveles escalonados, sobre terreno llano, con
exposición a los vientos tipo C. Está estructurada en base a pórticos de madera y paneles prefabricados SIP.
Cuenta con envigados de pino MSD en techumbre, arranque y remate de muros. Todos los materiales según
estándar vigente en NCHs aplicables.
La edificación descansa 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 SIP y terminaciones, son considerados como carga muerta. Se exceptúan
las vigas maestras de la planta de techumbre (envigados de remate) especificadas para sustentar dicha carga
–del cuerpo de cubierta- 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 de volumen único no requiere de juntas de dilatación. Portal exterior y área social
cuentan con marcos auxiliares de acero para permitir mayor apertura de ventanas.
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.
NCh 349 Of 1999 Construccion Disposiciones de seguridad en excavacion
ACI 318-99 Hormigón armado (Chile)
ANSI/APA PRS 610.1-2013 Standard for Performance-. Rated Structural Insulated Panels

4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas permanentes
(t/m²)
Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.10 0.10
Techumbre (cumbrera tijerales) 0.10 0.10
remate muros 0.20 0.20
radier 0.20 0.20
Fundación 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 8.50 15.40
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)
Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.720 1.474
Techumbre (cumbrera tijerales) 1.785 3.657
remate muros 3.204 6.565
radier 2.438 4.995
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.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B

Sistema estructural
R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0X 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0Y 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría II
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en planta de la obra
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas permanentes
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:
G Acción permanente
k
P Acción de pretensado
k
Q Acción variable
k
A Acción sísmica
E
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
G
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
P
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,1
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
Q,i
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
AE
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
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 (γ)
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
≥ ≥
γ + γ + γ
∑ ∑
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
≥ ≥
γ + γ + γ + γ
∑ ∑
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q

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 permanentes
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
4 Techumbre (cumbrera tragaluces) 4 Techumbre (cumbrera tragaluces) 0.82 4.85
3 Techumbre (cumbrera tijerales) 3 Techumbre (cumbrera tijerales) 1.23 4.03
2 remate muros 2 remate muros 2.45 2.80
1 radier 1 radier 0.35 0.35
0 Fundación 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
8.1.- Columnas
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Datos de las columnas
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
C1 ( 15.29, 1.52) 1-2 Sin vinculación exterior 90.0 Centro
C17 ( 1.26, 0.00) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad derecha
C18 ( 1.96, 0.00) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
P1 ( 0.00, 0.00) 1-2 Sin vinculación exterior 90.0 Centro
P7 ( 9.49, -0.00) 1-2 Sin vinculación exterior 90.0 Centro

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
P14 ( 6.62, 2.55) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
P15 ( 6.62, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad derecha
P16 ( 8.67, 1.61) 1-4 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda
P17 ( 8.67, 2.55) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P20 ( 6.62, 6.34) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
P21 ( 8.67, 6.34) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
P24 ( 0.00, 8.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
P25 ( 1.41, 8.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
P31 ( 15.29, 8.47) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Mitad superior
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Columna Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
C2, C3, C4, C5, C1,
C6, C7, C8, C9, C10,
C11, C12, C13, C14,
C15, C16, C17, C18,
C19, C20, C21, C22,
C23, C24, C25, C26,
C28, C29, C30, C27,
C31, C32, C34, C35,
P38, P39
2 2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P3, P6, P12, P13
4 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
3 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P4, P5
4 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
3 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P1, P2, P7, P8, P9,
P10, P11
2 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P14, P17, P18, P19,
P20, P21, P24, P31
2 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P15, P16, P22, P23,
P34, P35
4 2"x6" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
3 2"x6" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P25, P26, P27, P28,
P29, P30
2 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P32, P33
3 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 75x75x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P36, P37
3 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 2x2"x3" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00

10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
NOTA: Ante la posibilidad cierta de arcillas expansivas, todo pavimento de hormigón armado considerará malla
inferior a especificar en obra o según planos –mínima en barras de acero 8mm cada 20 cm-
11.- MATERIALES UTILIZADOS
11.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
γc
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132
11.2.- Aceros por elemento y posición
11.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
γs
Todos A-63-42H 4200 1.00
11.2.2.- 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)
γs
Todos Estructural MSD 2373 1.00
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los
resultados reflejados en los planos estructurales.
Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y
factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante.
El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El proyecto
de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea será
subcontratada por el propietario a terceros.
El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado
académico de los profesionales designados para la construcción.
La siguiente memoria se ha desarrollado en el contexto de regularización de obras, trabajado sobre cuerpo
cierto e inspección técnica de obras realizada por terceros.
JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO UTFSM

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