5. ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 1
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 6
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 7
6.2.- Combinaciones 8
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 10
8.1.- Pilares 11
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA
CADA PLANTA 12
10.- MATERIALES UTILIZADOS 12
10.1.- Hormigones 12
10.2.- Aceros por elemento y posición 12
10.2.1.- Aceros en barras 12
10.2.2.- Aceros en perfiles 12
10.3.- Maderas por elemento y posición 13
11.- PAÑOS DE RECORRIDO 13
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 14
6. 1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de vivienda unifamiliar, en lote ubicado en la zona oriente de la
comuna de Quilpué. La edificación se clasifica en categoría II -destino habitación de uso privado-. El suelo es
de clase B, de tipo arcilloso, en altos grados de compacidad, con presencia de árido granular y una velocidad
de propagación con ondas de corte in-situ (Vs) no mayor a 500 m/s.
Las obras proyectadas se elaboran en estructura primaria de madera MSD, todas sobre zapatas aisladas de
hormigón armado. Sus envolventes son de tipo panel terciado contra portantes de pino –consideradas como
carga-. En techumbre se sustenta la cubierta sobre reticulados de madera. Para el cálculo se consideran las
estructuras de cubierta igualmente como carga despreciable.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra, en base a estructuras primarias de madera, del tipo entramados de pino MSD, es un volumen único,
de un piso de altura, sin niveles intermedios, sobre terreno ligeramente escarpado, con exposición a los
vientos tipo C. Las juntas se resuelven con clavos, accesorios apernados y herrajes de acero de alta
resistencia. Materiales según estándar vigente en norma chilena aplicable.
Se cimenta sobre zapatas aisladas de hormigón armado, pilotes y vigas de madera -con vinculación exterior- a
los que acometen los apoyos del nivel habitable. Las fundaciones de hormigón armado reposan en suelos clase
B, de la zona sísmica 3, según tablas de la Nch 433. Las tabiquerías y estructuras portantes de cubierta se
resuelven en base a paneles de madera aglomerada, rigidizados por entramado interior de pino MSD.
En su interior cuenta con pavimentos de madera, de tipo losa, pisos ventilados sobre la rasante de suelos -
debidamente escarpada y compactada-. Todas las obras se realizan sobre terreno natural, libre de rellenos
aleatorios y debidamente protegida del escurrimiento de aguas en general.
Los elementos se encuentran aislados al embate del fuego, hongos y horadadores; estando impregnados para
tales efectos. Las tabiquerías y cerramientos perimetrales se consideran como estructuras secundarias
colaborantes con el arriostramiento y sustentación de cargas gravitatorias.
Para el cálculo de desempeño dinámico las estructuras de soporte en la cubierta –reticulados de madera-, más
el peso propio de sus paneles aglomerados y terminaciones, son consideradas como carga muerta. Se
exceptúan las vigas maestras de la planta de techumbre (marcos rígidos de remate), especificadas para
sustentar dichas cargas de manera eficaz.
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.
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7. 4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
techumbre 0.05 0.05
piso 1 0.20 0.20
Cimentación 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 IV
Tipo de terreno: Escarpaduras
Dirección transversal (X)
Tipo de terreno: Ascendente
Xp: 9.00 m
Hu: 2.00 m
Lu: 9.00 m
Dirección longitudinal (Y)
Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 9.00 9.00
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 2.893 2.893
piso 1 3.315 3.315
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8. 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) R0X : 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R0Y : 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
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9. Proyección en planta de la obra
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
≥ ≥
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
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10. - Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
γG Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
γP Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
γQ,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
γQ,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
γAE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
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
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
Situación 3
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.400
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
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14. 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 Canto de apoyo
C1 ( 0.00, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C2 ( 1.51, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C3 ( 3.02, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C4 ( 4.49, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C5 ( 5.96, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C6 ( 8.01, 9.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C7 ( 0.00, 7.54) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C8 ( 3.02, 7.54) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C9 ( 5.96, 7.54) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C10 ( 8.01, 7.54) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C11 ( 0.00, 6.07) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C12 ( 3.02, 6.07) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C13 ( 5.96, 6.07) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C14 ( 8.01, 6.07) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C15 ( 0.00, 4.62) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C16 ( 3.02, 4.62) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C17 ( 5.96, 4.62) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C18 ( 8.01, 4.62) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C19 ( 0.00, 2.93) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C20 ( 3.02, 2.93) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C21 ( 5.96, 2.93) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C22 ( 8.01, 2.93) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C23 ( 0.00, 1.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C24 ( 3.02, 1.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C25 ( 5.96, 1.47) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C26 ( 8.01, 1.47) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C27 ( 0.00, 0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C28 ( 1.51, 0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C29 ( 3.02, 0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C30 ( 4.49, 0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C31 ( 5.96, -0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C32 ( 8.01, 0.00) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
P2 ( 3.02, 5.44) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P3 ( 3.02, 3.74) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P4 ( 5.04, 6.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P5 ( 5.04, 5.44) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P6 ( 5.04, 4.46) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P7 ( 5.04, 3.74) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P8 ( 5.04, 2.93) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
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15. Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
P9 ( 5.04, 2.01) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P10 ( 5.96, 3.74) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P11 ( 5.96, 2.01) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P12 ( 8.96, 9.00) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P13 ( 8.96, 6.07) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P14 ( 8.96, 2.93) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
P15 ( 8.96, 0.00) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
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
C1, C2, C3, C4, C5,
C6, C7, C8, C10, C11,
C12, C13, C14, C15,
C16, C17, C18, C19,
C20, C21, C22, C23,
C24, C25, C27, C28,
C29, C30, C31, C32
2 2x2"x4" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 7" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C9, C26 1 7" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P2, P3, P4, P5, P6,
P7, P8, P9, P10, P11
2 2x2"x4" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
P12, P13, P14, P15 2 2x2"x4" 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- MATERIALES UTILIZADOS
10.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
γc
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)
γs
Todos A-63-42H 4200 1.00
10.2.2.- Aceros 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
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16. 10.3.- Maderas por elemento
Elemento Madera
fyk
(kp/cm²)
γs
Todos Estructural MSD 2373 1.00
11.- PAÑOS DE RECORRIDO
La obra se desarrolla sobre piso ventilado de madera, en volumen aislado de un piso de altura. Se trata de un
plano estructurado por vigas secundarias o paneles a especificar en obra, solapadas a contorno de sección
2”x6” –estructura primaria- que bordea los paños y arranque de tabiques (bajo los ejes de muros interiores).
Las vigas descansan directamente sobre zapatas aisladas de hormigón armado. Si bien los materiales de la
estructura de envigados se especifican en planimetrías, los paños de pavimento de recorridos, en general, se
consideran a especificar en obra, dentro de intersticios interiores del plano de vigas y en criterios no menores a
las soluciones dadas en detalles tipo. Para todos los efectos viguetas 2”x5”@50
En términos generales se trata de pavimentos de terciado estructural. El armado será en base a maderas de
2”x4”@50cm en ambas direcciones de arista. Los suelos serán libres de rellenos irregulares y considerarán
sello de fundación de 2” y armadura en la base de los dados de apoyo de pilotes.
Ante la eventualidad de arcillas expansivas, el espesor mínimo de 2” en sellos se elevará a las 4”, aunque
recomendándose una capa de 6” pulgadas de espesor, doble malla en capa superior e inferior del mismo y la
elaboración de una subrasante bajo la solución de sello –aridos de ½”-.
12.- 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. 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.
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17. 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-.
Las fallas atribuibles a la intervención de terceros, incumplimiento de las especificaciones, situaciones de
catástrofe y cualidades de suelo o capas freáticas que influyeren de manera negativa sobre la estructura, serán
consideradas como parte de las responsabilidades de la constructora y su equipo de planta.
La presente memoria es en contexto de regularización de obras, todas ejecutadas con anterioridad a la acción
del profesional firmante.
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO U.T.F.S.M.
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