Calculista Estructuras San Bernardo

EXPEDIENTE PERMISO
(deslizar imágenes a la izquierda)
J U A N – L U I S M E N A R E S
ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M.
JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL
WHATSAPP +56941055309

MEMORIA DE CÁLCULO
ESTRUCTURAL
VIVIENDA UNIFAMILIAR
PROPIEDAD ROL: 2397-8
WILLIAMS LYON 783, LT 41, CERRO ALEGRE
COMUNA DE VALPARAÍSO
REGIÓN DE VALPARAÍSO

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 5
4.3.1.- Datos generales de sismo 5
4.4.- Hipótesis de carga 6
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 7
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 7
6.2.- Combinaciones 9
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.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN 12
11.- MATERIALES UTILIZADOS 12
11.1.- Hormigones 13
11.2.- Aceros por elemento y posición 13
11.2.1.- Aceros en barras 13
11.2.2.- Aceros en perfiles 13
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 14

1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de vivienda unifamiliar, en lote ubicado en la zona centro sur de
la ciudad de Valparaíso. La edificación se clasifica en categoría II –con destino habitación de uso privado-. El
suelo es de clase B, de tipo arcilloso, con altos grados de compacidad, presencia de árido granular y velocidad
de propagación en ondas de corte, in-situ (Vs), no mayor a 500 m/s.
Las estructura proyectada consiste de dos volúmenes independientes entre sí, distanciados respecto a
propiedades vecinas, elaborados en estructura primaria de marcos rígidos de hormigón armado, sobre zapatas
aisladas de igual materialidad, y envolventes sólidas de albañilería o madera –consideradas como carga-.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra se desarrolla en dos volúmenes, uno de un piso de altura, con nivel escalonado intermedio; el segundo
de tres pisos de altura –sin niveles intermedios-. Ambos sobre terreno escarpado, con exposición a los vientos
tipo C. Se estructuran en base a marcos rígidos de hormigón en muros perimetrales e interiores. Todos sus
materiales según estándar vigente en la norma chilena aplicable.
Los marcos rígidos descansan sobre zapatas aisladas de hormigón armado y vigas de fundación -con
vinculación exterior- que acometen a estos apoyos. Dichos apoyos de hormigón armado reposan en suelos
clase B, de la zona sísmica 3, según tablas de la Nch 433. Todas las vigas de fundación consideran
compactación y mejoramiento de suelos -en fajas de ancho mínimo igual o superior a dos veces el espesor de
vigas-.
En su interior cuenta con pavimento de hormigón armado, de tipo radier en pisos directamente sustentados
por la rasante de suelos -debidamente compactados-, y losas de hormigón sobre envigados de igual material
en los ambientes sobre el primer nivel.
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 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.
Todas las obras se realizan sobre suelo natural, libre de rellenos y debidamente protegido del escurrimiento de
aguas en general.
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.
Página 3

4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
CASA 1
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
techumbre 0.05 0.05
entrepiso 0.20 0.20
piso 1 0.20 0.20
Cimentación 0.20 0.20
CASA 2
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
techumbre 0.05 0.05
piso 3 0.20 0.20
piso 2 0.20 0.20
piso 1 (estac.) 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 II
Tipo de terreno: Escarpaduras
Dirección transversal (X)
Tipo de terreno: Descendente
Xp: 5.00 m
Hd: 1.00 m
Ld: 5.00 m
Dirección longitudinal (Y)
Tipo de terreno: Llano
CASA 1
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 10.50 15.45
CASA 2
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 6.20 10.20
Página 4

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
CASA 1
Cargas de viento
Planta
Viento X
(t)
Viento Y
(t)
techumbre 3.479 5.486
entrepiso 4.662 7.351
piso 1 1.670 2.633
CASA 2
Cargas de viento
Planta
Viento X
(t)
Viento Y
(t)
techumbre 2.200 4.001
piso 3 4.207 7.684
piso 2 4.131 7.559
piso 1 (estac.) 2.355 4.309
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
Página 5

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 –CASA 1-
Proyección en planta de la obra –CASA 2-
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.-
Página 6

5.- ESTADOS LÍMITE
E.L.U. de rotura. Hormigón
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
ACI 318-99 (Chile)
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
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
Viento (Q) 1.275 1.275
≥ ≥
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
Página 7

Situación 3
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
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
Página 8

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
Página 9

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
 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
CASA 1
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
3 techumbre 3 techumbre 2.50 3.70
2 entrepiso 2 entrepiso 0.85 1.20
1 piso 1 1 piso 1 0.35 0.35
0 Cimentación 0.00
Página 10

CASA 2
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
4 techumbre 4 techumbre 2.50 7.85
3 piso 3 3 piso 3 2.50 5.35
2 piso 2 2 piso 2 2.50 2.85
1 piso 1 (estac.) 1 piso 1 (estac.) 0.35 0.35
0 Cimentación 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 CASA 1
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
C1 ( 0.00, 9.18) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C20 ( 14.11, 0.44) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Mitad inferior 0.60
C21 ( 13.67, 0.00) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.60
Datos de los pilares –CASA 2-
C2 ( 0.00, 4.77) 0-4 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 1.20
C3 ( 2.85, -0.98) 0-4 Con vinculación exterior 72.0 Centro 1.20
Página 11

C6 ( 9.50, -3.27) 0-4 Con vinculación exterior 72.0 Mitad inferior 1.20
C12 ( 3.10, 1.90) 0-3 Con vinculación exterior -4.0 Centro 1.20
C15 ( 9.77, -0.25) 0-3 Con vinculación exterior -4.0 Mitad derecha 1.20
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
CASA 1
Pilar Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
Para todos los pilares
3 15x15 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
2 15x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
CASA 2
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, C11
4 15x60 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
3 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C9, C10
4 15x15 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
3 15x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 15x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C12, C13, C14
3 15x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
2 15x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C15
3 15x60 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
2 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
Página 12

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 en perfiles
Tipo de acero para perfiles Acero
Límite elástico
(kp/cm²)
Módulo de elasticidad
(kp/cm²)
Acero conformado ASTM A-36 2400 2100000
Acero laminado ASTM A-36 2700 2100000
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
y el mandante.
Se ha realizado el estudio dinámico y establecido 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.
La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el propietario a terceros. El mismo verificará el
grado profesional o certificación académica de los mismos.
Se responsabilizan del correcto desempeño de estructuras los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa. 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 I.C.A. 10.867
Página 13

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