Memoria Calculo Estructural ViviendaUnifamiliar.docx

PROYECTO: VIVIENDA UNIFAMILIAR
MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIONES GENERALES
La siguiente memoria de cálculo corresponde al proyecto de vivienda unifamiliar de dos pisos con un área techada de
vivienda de 60.07m2. El proyecto de vivienda está ubicado en el Predio San Camilo 1A Sublote 04 - N.° 11131549,
con área total de lote de 7328.96 m².
La vivienda a sido proyectada con muros de ductilidad limitada en vaceado monolítico, los diafragmas serán losas
macizas nervadas en una dirección (techos y losas de piso)
PRIMER CAPITULO: PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
En esta primera parte Realizaremos del pre dimensionamiento de los elementos estructurales (método de las áreas
tributarias). los cuales nos servirán como dato de entrada para el modelado en el Programa Etabs v15.2, para luego
ser comprobados y verificados en el mismo programa. el sistema propuesto comprende pórticos de concreto armado.
Compuestos por muros de ductilidad limitada, losas de concreto armado en una dirección
PREDIMENSIONAMIENTO DE MUROS Y ZAPATAS O CUÑAS

Vista volumétrica en 3D de la vivienda unifamiliar

Para el Pre dimensionamiento del espesor de los muros de concreto armado. se utilizará la siguiente formula
E≥menor dimensión del muro / 25
E≥2.11 / 25
E≥0.0844…Calculado
E=0.08…Asumido
a) Calculo de las Cargas de Servicio
Es un pre dimensionamiento a priori al metrados de Cargas. para lo cual se calcula una carga actuante dentro de los
limites admitidos para luego ser corregida. Por tratarse de un sistema de muros de concreto armado. las cargas
tributarias se calcularán por metro lineal de losa

Categoría de la Edificación: C
Número de Pisos: N=2
Carga Actuante: P=1000kg/m2
Esfuerzo del concreto: f’c=210kg/cm2
Peso de Servicio =Carga Actuante x Área Tributaria x Número de Pisos
Peso de Servicio =P x At x N
P1=1000 x 6.32 x 2 X 1.75
P1= 22120.00kg
b) Calculo del Ancho de Zapata o cuña
El cálculo de las áreas de las zapatas se hace en función de la carga de servicio del área tributaria teniendo en cuenta
las siguientes consideraciones, se calculará el ancho de zapata por metro metro lineal de muro, Capacidad portante
del suelo: qad=1.50kg/cm2
Tipo de Suelo: S2
Factor Correspondiente al Tipo de suelo: K=0.80
Área de Zapata = P servicio / K x qad
Az = 22120kg / 0.80 x 1.50kg/cm2
Az =18433.33cm2
Teniendo un largo de L=632cm , calculamos un ancho de Az = 29cm
Asumimos como Ancho de Zapata Az=38cm

c) Elaboración del Modelo Matemático
Se muestra el esquema, resultado del pre dimensionamiento, donde se muestran las dimensiones de los muros y
vigas, así mismo el sentido de la losa (h =0.05ml) , en volumetría. el cual será ingresado al Programa Etabs v15.2.
para su respectivo diseño y comprobación
En la figura se muestra el grillado de la estructura. En planta de la estructura. El sistema a utilizar es placas en ambos
sentidos, vigas y una losa de espesor de 0.05ml
SEGUNDO CAPITULO: PROPIEDADES DEL MODELO MATEMATICO
a) Estructuración
El proyecto contempla la construcción de una estructura conformada por un edificio de un piso con un techo a un agua
el cual se encuentra ubicado el Distrito de San Vicente. Provincia de Cañete y Región de Lima

El sistema estructural planteado está constituido por una combinación de pórticos, placas, muros de vigas
de concreto armado. con la finalidad de controlar los efectos torsionales y distorsiones que puedan presentarse
durante un evento sísmico.
En la superestructura, los muros y las columnas, vigas de concreto armado se encuentran conectados por un diafragma
indeformable, reparten las fuerzas de corte de cada entrepiso en proporción a la rigidez lateral que presentan los
elementos verticales.
La subestructura ha sido verificada de acuerdo a los esfuerzos a que se encuentra sometida, estos se han obtenido
de las hipótesis de combinación de cargas, la hipótesis de diseño que prevalece es la de esfuerzos por volteo, por ello
se han planteado zapatas para las columnas.
Para determinar el diseño de los elementos se ha utilizado el programa ETABS.
Las sobrecargas que se han tomado en cuenta para el cálculo son:
D = 120 Kg/m2 (Peso propio de losa maciza e=0.05m)
L = 100 Kg/m2 (Carga viva de techo)
L = 200 Kg/m2 (Carga viva de entrepiso)
b) Diseño de elementos estructurales
Los diferentes elementos estructurales se han diseñado, considerando el Método a la rotura, realizando las
combinaciones de Carga Muerta, Carga Viva y Cargas de sismo, de acuerdo a las estipulaciones dadas en las Normas
Técnicas de Concreto armado E-060 y Normas de Diseño Sismo Resistente E-030 del Reglamento Nacional de
Edificaciones.
Para el análisis sísmico se ha considerado la presencia de muros de albañilería y el tipo y uso del suelo, para la
estimación de la fuerza cortante total en la base de la edificación.
b.1) Parámetros de diseño adoptados
Concreto:
Elementos Estructurales : Concreto f¨c = 210 Kg/cm2 (asumido)
Cemento : Cemento Portland Tipo I (asumido)
Acero:

Corrugado : fy = 4200 Kg/cm2
Cargas:
Concreto armado : 2,400 Kg/m3
Concreto Ciclópeo : 2,300 Kg/m3
Albañilería : 1,800 Kg/m3
Losa maciza e = 0.05m : 120 Kg/m2
Sobrecarga : Indicadas
c) Análisis sismo resistente de acuerdo a la norma E-030
c.1) Evaluación estructural de las edificaciones
La norma establece requisitos mínimos para garantizar un adecuado comportamiento sísmico de las edificaciones,
esto con el fin de reducir el riesgo de pérdidas de vidas y daños materiales, y posibilitar que las edificaciones esenciales
puedan seguir funcionando durante y después del sismo.
El proyecto y la construcción de edificaciones se desarrollaron con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible
1. Resistir sismos leves sin daños.
2. Resistir sismos moderados considerando la posibilidad de daños estructurales leves.
3. Resistir sismos severos con posibilidad de daños estructurales importantes, evitando el colapso de la
edificación.
c.2) Metodología
c.2.1) Parámetros sísmicos de acuerdo a la norma E-030
c.2.2) Modelo matemático
El comportamiento dinámico de las estructuras se determina mediante la generación de modelos matemáticos que
consideran la contribución de los elementos estructurales tales como muros de albañilería, vigas, columnas, placas,
en la determinación de la rigidez lateral de cada nivel de la estructura. Las fuerzas de los sismos son de los tipos
inerciales y proporcionales a su peso, por lo que es necesario precisar la cantidad y distribución de la masa en los
pisos.

Se ha comprobado en diversos estudios que el comportamiento dinámico de las estructuras en el rango elástico se ve
influenciado por la presencia de la tabiquería de albañilería y se debería considerar la contribución de estos elementos
en la rigidez lateral de las estructuras.
Para el análisis se consideró las masas de las losas, vigas, columnas, placas y la tabiquería, los acabados de piso y
la sobrecarga máxima.
Las combinaciones de cargas para el análisis son las estipuladas en el reglamento nacional de construcciones
1) 1.4D + 1.7L
2) 1.25D + 1.25L + ESPCX
3) 1.25D + 1.25L + ESPCY
4) 0.90D + Sismo X (estatico)
5) 0.90D + Sismo Y (estatico)
6) ENVOLVENTE
Para la combinación de cargas se asumió el sismo estático. por ser este el caso más critico
c.2.3) Control de cortantes
Se modelaron la estructura para ser ensayadas mediante los análisis sísmicos estáticos como el dinámico empleando
el Software ETABS V15.2.0 De los resultados obtenidos, se realizaron comparaciones y se tomó el análisis menos
conservador para el cálculo de los máximos desplazamientos y distorsiones de los entrepisos. Para el diseño
estructural de las edificaciones las cargas consideradas fueron las del análisis dinámico.
El análisis dinámico se realizó mediante procedimiento modal espectral considerando doce modos de vibración con
80% de la masa y escalando los resultados de fuerza cortante al 80% de la fuerza estática equivalente.
c.2.4) Control de desplazamientos
En el artículo 4.1.4 de la norma, los máximos desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0.75R los
resultados obtenidos de la combinación Modal de acuerdo a la Norma E-030 del Reglamento Nacional de
Construcciones.
0.25IriI + 0.75ri2
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso de 0.007 para
estructuras de concreto armado (indicada tabla 8 del artículo 3.8.1 de la norma E.030).

TERCER CAPITULO: MODELADO EN ETABS V15.2
A continuación, se detallan los principales pasos para la creación del modelo Matemático en Etabs V15.2
1.-Creación del Grillado:
2.-Creación del Tipo de Materiales
Creamos los materiales de concreto armado y mampostería respectivamente

3.-Creación de las Secciones:

4.-Volumetria del modelo matemático
Esquema en volumetría del modelo matemático.

La imagen muestra la vista extruida
5.-Asignación del Espectro de Respuesta:

Tabla N°1 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
FACTOR DE ZONA "Z"
ZONA Z
0.45
Tabla N°3 y N°4 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
Ing. Aldo Greco Nuñonca Herrera
FIC -UNSAAC
FACTOR DE SUELO "S"
TIPO DESCRIPCION S TP TL
Suelos Intermedios 1.05 0.60 2.00
Tabla N°5 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
FACTOR DE USO "U"
CATEGORIA U OBSERVACIONES
1.00 Revisar tabla N°6 E030-2014
Tabla N°7 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
FACTOR DE SISTEMA
ESTRUCTURAL"R"
DIRECCION SISTEMA ESTRUCTURAL RO
DIR X-X 4
DIR Y-Y 4
Tabla N°8 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Ia Dir X-X Ia Dir Y-Y
Irregularidad de Rigidez – Piso Blando DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Irregularidades de Resistencia – Piso Débil DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Irregularidad Extrema de Rigidez DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Irregularidad Extrema de Resistencia DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Irregularidad de Masa o Peso AMBAS DIRECCIONES 1.00 1.00
Irregularidad Geométrica Vertical DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Discontinuidad en los Sistemas Resistentes AMBAS DIRECCIONES 1.00 1.00
Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes AMBAS DIRECCIONES 1.00 1.00
Tener en cuenta las restricciones de la tabla N° 10 Se toma el valor mas critico 1.00 1.00
Tabla N°9 (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Ip Dir X-X Ip Dir Y-Y
Irregularidad Torsional DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Irregularidad Torsional Extrema DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Esquinas Entrantes DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Discontinuidad del Diafragma AMBAS DIRECCIONES 1.00 1.00
Sistemas no Paralelos DIR X-X DIR Y-Y 1.00 1.00
Tener en cuenta las restricciones de la tabla N° 10 Se toma el valor mas critico 1.00 1.00
SOLO COMPLETAR LAS LISTAS DESPLEGABLES Y CASILLAS DISPONIBLES
CALCULO DE ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES (NORMA E030-2014/DS-003-2016)

RESUMEN
SOLO COMPLETAR LAS LISTAS DESPLEGABLES Y CASILLAS DISPONIBLES
CALCULO DE ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES (NORMA E030-2014/DS-003-2016)
ESPECTRODE PSEUDO - ACELERACIONES X-X
0.350
0.300
0.250
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
PERIODO T(S)
10.00 12.00
Sa Dir X-X
TP
TL
SA
DIR
X-X
DATOS FACTORES DATOS DIR X-X DIR Y-Y
Z 0.45 RO 4 4
U 1.00 Ia 1.00 1.00
S 1.05 Ip 1.00 1.00
TP 0.60 R 4 4
TL 2.00 g
C T Sa Dir X-X Sa Dir Y-Y
2.50 0.00 0.295 0.295
2.50 0.02 0.295 0.295
2.50 0.04 0.295 0.295
2.50 0.06 0.295 0.295
2.50 0.08 0.295 0.295
2.50 0.10 0.295 0.295
2.50 0.12 0.295 0.295
2.50 0.14 0.295 0.295
2.50 0.16 0.295 0.295
2.50 0.18 0.295 0.295
2.50 0.20 0.295 0.295
2.50 0.25 0.295 0.295
2.50 0.30 0.295 0.295
2.50 0.35 0.295 0.295
2.50 0.40 0.295 0.295
2.50 0.45 0.295 0.295
2.50 0.50 0.295 0.295
2.50 0.55 0.295 0.295
2.50 0.60 0.295 0.295
2.31 0.65 0.273 0.273
2.14 0.70 0.253 0.253
2.00 0.75 0.236 0.236
1.88 0.80 0.221 0.221
1.76 0.85 0.208 0.208
1.67 0.90 0.197 0.197
1.58 0.95 0.187 0.187
1.50 1.00 0.177 0.177
1.36 1.10 0.161 0.161
1.25 1.20 0.148 0.148

1.15 1.30 0.136 0.136
1.07 1.40 0.127 0.127
1.00 1.50 0.118 0.118
0.94 1.60 0.111 0.111
0.88 1.70 0.104 0.104
0.83 1.80 0.098 0.098
0.79 1.90 0.093 0.093
0.75 2.00 0.089 0.089
0.59 2.25 0.070 0.070
0.48 2.50 0.057 0.057
0.40 2.75 0.047 0.047
0.33 3.00 0.039 0.039
0.19 4.00 0.022 0.022
0.12 5.00 0.014 0.014
0.08 6.00 0.010 0.010
0.06 7.00 0.007 0.007
0.05 8.00 0.006 0.006
0.04 9.00 0.004 0.004
0.03 10.00 0.004 0.004
6-Definicion de los Casos de Carga Estática:
7-Modificacion de los Casos de Carga sísmica:
Calculo del Factor de Aceleración
V= (S.U.C.S / R) x P
V= ((0.45 x 1.00x2.50 x 1.05) / 4) x Pp
V= 0.295x Pp
ESPECTRODE PSEUDO- ACELERACIONES Y-Y
0.350
0.300
Sa Dir Y-Y
0.250 TP
TL
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
PERIODO T(S)
10.00 12.00
SA
DIR
Y-Y

Se cambia el valor de coeficiente de cortante basal para el cálculo sísmico para los cuatro casos del sismo estático
8.-Peso para el cálculo Sísmico:
Se diferencian tres casos para el cálculo de la masa, son Tipo A, B y C, respectivamente
9.-Casos de Respuesta sísmica Espectral:

Se muestra la creación de los dos casos de sismo espectral
10.-Asignacion de cargas:
Asignación de carga muerta :100kg/m2

Carga viva de techo: L =50 kg/m2
11.-Asignacion de diafragma rígido:

12.-Asignacion de Brazos rígidos:
13.-Optimizacion de mallas de elementos finitos:

14.-Ejecucion del modelo:
Verificación del modelo
Ejecución del modelo

Deformada por sismo estatico direccion : x-x
Deformada por sismo dinámico dirección: x-x

Deformada por sismo estático dirección: y-y
Deformada por sismo espectral dirección: y-y

VERIFICACION DE CORTANTES Y DESPLAZAMIENTOS
CUARTO CAPITULO: ANALISIS DEL MODELO
a) Verificación de Cortantes:
Las cortantes sísmicas estática y dinámica deben cumplir la siguiente condición: El análisis dinámico se realizará
mediante procedimiento modal espectral considerando doce modos de vibración con 80% de la masa y escalando los
resultados de fuerza cortante al 80% de la fuerza estática equivalente.
después de un proceso de escalado se llegaron a los siguientes valores:
Proyecto: VIVIENDA UNIFAMILIAR
Modulo : VIVIENDA 02 PISOS
Fecha: Nov-18
CALCULO DE COEFICIENTES VERIFICACION DE CORTANTES
Z 0.45
CD>80%CE CD>80%CE
K= K=
U 1.00
C 2.50
S 1.05
Rx 4.00
Ry 4.00
Cf x 0.295
Cf y 0.295
b) Verificación de Distorsiones:
Para estructuras de concreto la distorsión máxima permitida es de 0.007. para el cálculo de las distorsiones debemos
multiplicar las distorsiones obtenidas por 0.75R, donde R: factor de reducción, ayudándonos de una hoja de cálculo
obtenemos los siguientes resultados
VERIFICACION DE DRITFS SISMO ESTATICO
Story Load Direction Drift Label X Y Z 0.75R(Dx) Estado x
Story2 Sismo x-x X 0.000026 1 0 0 4.8 0.000078 ok
Story1 Sismo x-x X 0.000025 1 0 0 2.4 0.000075 ok
Story2 Sismo y-y X 0.000009 1 0 0 4.8 0.000027 ok
Story1 Sismo y-y X 0.000007 1 0 0 2.4 0.000021 ok
VERIFICACION DE DRITFS SISMO DINAMICO
Story2 SDx Max X 0.000025 1 0 0 4.8 0.000075 ok
Story1 SDx Max X 0.000023 1 0 0 2.4 0.000069 ok
Story2 SDy Max X 0.000009 1 0 0 4.8 0.000027 ok
Story1 SDy Max X 0.000008 3 0 6.24 2.4 0.000024 ok
S-DINAMICO (x) 5.82910
S-ESTATICO(X) 7.28630
S-DINAMICO (y) 5.82910
S-ESTATICO(y) 7.28630

El cuadro de arriba muestra las distorsiones máximas de los puntos de la estructura. En este se ha considerado el
estado más crítico que corresponde al sismo estático en la dirección X e Y
QUINTO CAPITULO: DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO
I.-Obtención de diagramas
a) Diagrama de esfuerzos verticales: S22
Diagrama de esfuerzos verticales eje : A
Diagrama de esfuerzos verticales eje : B

Diagrama de esfuerzos verticales eje : 1
Diagrama de esfuerzos verticales eje : 2

b) Diagrama de esfuerzos cortantes: S12
Diagrama de esfuerzos cortantes eje : A
Diagrama de esfuerzos cortantes eje : B

Diagrama de esfuerzos cortantes eje : 1
Diagrama de esfuerzos cortantes eje : 2

b) Diagrama de mementos flectores: M11
Diagrama de momentos flectores : A
Diagrama de momentos flectores : B

Diagrama de momentos flectores : 1
Diagrama de momentos flectores : 2

b) Diagrama de mementos flectores: M22
Diagrama de momentos flectores : A
Diagrama de momentos flectores : B

Story
Load
Case/Combo
S11 Top S22 Top S12 Top S11 Top S22 Top S12 Top
tonf/m² tonf/m² tonf/m² tonf/m² tonf/m² tonf/m²
Story2 ENVOLVENTE 31.49 0.84 -17.63 31.49 0.84 17.63
Story2 ENVOLVENTE 0.78 -7.65 -17.88 0.78 7.65 17.88
Story2 ENVOLVENTE -25.28 -13.23 -16.29 25.28 13.23 16.29
Story2 ENVOLVENTE -17 -25 -14.56 17 25 14.56
Story2 ENVOLVENTE 73.63 380.29 0.45 73.63 380.29 0.45
Story2 ENVOLVENTE -47.58 -45.01 1.43 47.58 45.01 1.43
Story2 ENVOLVENTE -3.65 -22 113.76 3.65 22 113.76
Story2 ENVOLVENTE 5.34 -11.66 115.32 5.34 11.66 115.32
Story2 ENVOLVENTE 16.91 -8.05 113.16 16.91 8.05 113.16
S11 Top S22 Top S12 Top
tonf/m² tonf/m² tonf/m²
Maximos 1007.34 722.89 175.37
II.-Diseño de elementos de Concreto Armado
a) Diseño de placas: a continuación, se muestra un diseño representativo de las vigas, los detalles de
refuerzo y sección se muestran en los planos

Modulo : DOS PISOS
Fecha: Nov-18
Nota : todas las cargas y momentos son obtenidos del programa Etabs v 15.2
PD : Peso por carga muerta
PL : Peso por carga viva
Vu : Esfuerzo cortante
MB : Momento en la base por sismo
hw : Altura total de Placa
Lw : Longitud total de Placa
e : Espesor de placa
rec : Recubrimiento
c : Peso especifico del concreto
f'c : Resistencia del concreto
Fy : Fluencia del acero
Elementos de confinamieto
a1 : Ancho de columna C1
b1 : Ancho de columna C1
a2 : Ancho de columna C2
b2 : Ancho de columna C2
DISEÑO DE MURO DE DUCTILIDAD LIMITADA : P1X
PD= 0.74 ton-m
PL= 0.71 ton-m
Vu= 3.65 ton
MB= 5.84 ton-m
a1 = 0.08 mt
b1 = 0.15 mt
a2 = 0.08 mt
b2 = 0.15 mt
hw= 4.80 mt
Lw= 3.16 mt
e = 0.08 mt
rec = 2.00 cm
c= 2400 kg/m³
f'c= 210kg/cm²
Fy= 4200kg/cm²

Ag = 2640.00 cm2 f'c = 210.00kg/cm²
Ig = 0.24 m4 0.2 x f'c = 0.2 x 210
Pu = 2.02 ton 0.2 x f'c = 42.00kg/cm²
Mu = 8.17 ton-m 42 > 6.21
fc = 6.21kg/cm² No necesita confinamiento
Vu= 3.65 ton
0.53√f'c Acv = 19.42 ton
h calculado = 8.00 cm
h admisible= 25.00 cm
1.-VERIFICACION DE ELEMENTOS DECONFINAMIENTO
fc : Esfuerzo maximo en fibra extrema , Donde :fc = ( Pu / Ag ) + ( Mu x Lw/2 ) / Ig
2.-DETERMINACION DE REFUERZOS EN MURO Y COLUMNA
A.-MURO
1.-Determinacion de los requerimientos de refuerzo minimo longitudinal y transversal del muro
a.-Verificar si se requiere refuerzo en dos capas se necesita refuerzo en dos capas si : Vu > 0.53√f'c Acv o h≥25cm
Necesita acero en una capa
b.-Refuerzo longitudinal y transversal del muro . Requerimiento minimo de cuantia para muros de ductilidad limitada
ρv = Asv / Acv Calculo de varillas
ρv : cuantia de acero vertical
Acv : area de la seccion por ml
Asv : area de acero vertical por ml Varillas de N° 5 @ 0.2m
2.-Determinacion de requerimiento de acero por cortante
Vu : Cortante actuante
αc :Relacion alto largo . αc = Hw/ Lw
Acv : area de la seccion en cm2
ρn : cuantia de acero
Vn : Cortante nominal Vn = Acv (αc √f'c +ρn x fy)
φ : coeficiente de cortante
Vs : cortante de diseño Vs = Vn/φ - Vc
d : peralte efectivo de la Placa, d=0.8Lw
Av : area de la varilla
S : Espaciamiento de acero .S=Av.fy .d / Vs
S=31.29 ≤ 45 , Ok
S=31.29 ≥24 , Rediseñar
S=31.29 ≤105.333333333333 , Ok
Usar varillas de N° 5@20cm
20.00 cm
S =
ρ v = 0.0015
Acv = 800.00 cm2/m
Asv = 1.20 cm2/m
Varilla= N° 5
Asø = 0.20 cm²
Asf = 1.20 cm²
S= 0.33m
S= 0.20m
Vu= 3.65 ton
αc = 0.8155
Acv = 2528.00 cm²
ρ v = 0.0020
Vn = 51.11 ton
φ = 0.6000
Vs = 13.33 ton
d= 252.80 cm
Av = 0.20 cm²
S = 31.29 cm

φ = 3/8"
hc = 10.05 cm
S= 2.00 cm
φ = 3/8"
hc = 3.05 cm
S= 2.00 cm
Ash ≥ 0.8797 cm²
Ash ≥ 0.0904 cm²
Ash = 0.8797 cm²
Ash ≥ 0.2668 cm²
Ash ≥ 0.0274 cm²
Ash = 0.2668 cm²
B.-COLUMNA DE CONFINAMIENTO
1.-Verificar si los elementos de confinamiento actuandop como columna corta toman las cargas verticales debido a carga de gravedad y de sismo
Pu : Peso factorado delmuro , Pu = 1.4 ( PD + Pl+ PE )
Mu : Momento factorado en la base Mu = 1.4 Mbase
L' w: Longitud efectiva de muro
Pu max: fuerza axialmaxima sobre elelemento de confinamiento . Pumax=Pu / 2+Mu / Lw
Ag : Area de la seccion de concreto armado : Ag = B x H
N : Numero de varillas de acero
φ : diametro de varilla de acero
Ast : Area de acero : Ast =N x Asv
ρvmin : cuantia minina de acero : ρvmin = 1%
ρv max: cuantia minina de acero : ρv max= 6%
ρt : cuantia de acero de la seccion : ρt =Ast / b x h
ρt min < ρt <ρt max . Ok
Pn max ' : fuerza axial nominal s: Pn max ' = 0.80(0.85f'c(Ag-Ast)+Astxfy )
Pu max': fuerza axialmaxima adminisble :Pu max' 0.70 Pn max'
Pu max' <Pu . Ok
2.-Verificar por flexo compresion
3.-Verificar por corte por confinamiento
S : Espaciamiento de los estribos : S ≤ t /4
Analisis en la direccion de menor longitud . L =8cm Analisis en la direccion de mayor longitud . L =15cm
Eligiendo un acero de Eligiendo un acero de
Ok Ok
Ash ≥ 0.30 x S x hc x ( Ag / Ach -1 ) x f'c / fy Ash ≥ 0.30 x S x hc x ( Ag / Ach -1 ) x f'c / fy
Ash ≥ 0.09 x S x hc x f'c / fy Ash ≥ 0.09 x S x hc x f'c / fy
usar 2varillas de φ 3/8" usar 1varillas de φ 3/8"
2.00 cm
S ≤
Pu = 2.02 ton
Mu = 8.17 ton-m
L'w= 3.08m
Pu max = 3.66 ton
Ag = 120.00 cm²
N = 2.00
φ = 3/8"
Ast = 1.42 cm²
ρvmin = 0.01
ρvmax = 0.06
ρt = 0.0118 cm²
Pn max' = 21.70 ton
Pu max ' = 15.19 ton

DISEÑO DE LOZA MACIZA EN VIVIENDA UNIFAMILIAR
ESPECIFICACIONES DE DISEÑO
0.025m
rec=
CONFIGURACION GEOMETRICA
b) Diseño de losa maciza
para el diseño de la losa maciza se hará uso del programa Sap 2000 versión 15, en el cual modelaremos una viga
continua de sección T . para luego obtener los momentos verificando el comportamiento de la misma (viga sección
rectangular o T)
Nota: las cargas y sobrecargas utilizadas fueron las mismas que se utilizaron en la modelación con Etabs y el sentido
y longitud de viguetas se muestran en los esquemas de pre dimensionamiento de la estructura
Modulo : 02 PISOS
Fecha: Nov-18
NORMAS :
E-030: DISEÑO SISMORRESISTENTE
E-060: DISEÑO EN CONCRETO ARMADO
E-020:NORMA DE CARGAS
CONCRETO
f'c= 210.00kg/cm2
Ec= 217370.65kg/cm2
δ= 2400.00kg/m3
εu= 0.003
U= 0.2
ACERO DE REFUERZO
fy= 4200.00kg/cm2
Es= 21000000.00kg/cm2
εs= 0.002
RECUBRIMIENTO
CARGAS DE SERVICIO
ACABADOS 100.00kg/m2
SOBRECARGA 200.00kg/m2
0.420m
0.050m
0.150m
0.100m
Nº di(in) dh(cm) P(cm) As(cm²) w(kg/m)
2 1/4" 0.635 2 0.32 0.250
3 3/8" 0.952 3 0.71 0.560
4 1/2" 1.270 4 1.29 0.994
5 5/8" 1.588 5 2.00 1.552
6 3/4" 1.905 6 2.84 2.235
7 7/8" 2.222 7 3.87 3.042
8 1" 2.540 8 5.10 3.973
9 1 1/8" 2.865 9 6.45 5.060
10 1 1/4" 3.226 10 8.19 6.403
11 1 3/8 3.580 11 10.06 7.906
14 1 11/16 4.300 14 14.52 11.384
18 2 1/4 5.733 18 25.81 20.238

2400x0.1x0.1 24.00kg/m
2400x0.05x0.42 50.40kg/m
Relleno
WPP= 74.40kg/m
100x0.42 42.00kg/m
Relleno 0.00kg/m
WD= 42.00kg/m
200x0.42 84.00kg/m
WL= 84.00kg/m
CARGA MUERTA 1.4
CARGA VIVA 1.7
Wu= 1.4WD+1.7WL
Wu= 0.20Ton/m
Mu=
As= 1.268cm2
a = 0.71
1.-DISEÑO POR FLEXION
1.-DISEÑO POR FLEXION
1.a.-PARA MOMENTOS POSITIVOS 1.a.1-CALCULO DEL ACERO MINIMO
3/8"
0.71
a1=
PESO PROPIO SOBRECARGA CARGA VIVA CARGA ULTIMA
SECCION TIPICA DE VIGUETA DE LOSA
B=0.42
0.050m As(-)
h=0.15
As(+)
0.100m
SE MUESTRA LA ENVOLVENTE DE MOMENTOS OBTENIDOS DEL PROGRAMA SAP-2000
Si se utiliza varillas de Ø
a<0.85hf , Funciona como viga rectangular
As= 1.268cm2
As1= 0.71cm2
As2= 0.71cm2
Ok
1.a.1.1-MOMENTO POR AGRIETAMIENTO 1.a.1.2-MOMENTO POR FLEXION
Calculos Iniciales Calculos Iniciales
bw= 42.000cm
d= 12.500cm
Asmin2= 1.268cm2
Usar Acero minimo
Usar Acero minimo
Ok!
Finalmente Usamos :
1 Varilla de 3/8"+ 1 Varilla de 3/8"
1.268cm2
As=
As= 0.400cm2
acal= 0.224cm
3/8"
METRADO DE CARGAS
asum= 0.85 x hf
asum= 4.250cm
fy= 4200.00kg/cm2
d= 12.500cm
bw= 42.000cm
M(+)= 0.16Ton-m
Yct= 7.500cm
bw= 42.000cm
h= 15.000cm
Icg= 11812.500cm4
Mag= 0.46Ton-m
Asmin1= 1.220cm2

d= 0.125m
bw= 10.000cm
t= 5.000cm
b= 100.000cm
1.60
a1=
2.1.-VERIFICACION DE ESFUERZOS CORTANTES 2.2.-CALCULO DEL ACERO DE LA LOSA
a max= 0.75 x a b
a max= 4.688cm
M(-)max= 1.14Ton-m
Mact<Mmax , Viga Simplemente Armada
Si se utiliza varillas de Ø
Ok
1.a.1.1-MOMENTO POR AGRIETAMIENTO 1.a.1.2-MOMENTO POR FLEXION
Calculos Iniciales Calculos Iniciales
bw= 10.000cm
d= 12.500cm
Asmin2= 0.302cm2
Usar Acero calculado
Usar Acero calculado
Ok!
Finalmente Usamos :
1 Varilla de 3/8"
SE MUESTRA LA ENVOLVENTE DE CORTANTES OBTENIDOS DEL PROGRAMA SAP-2000
As= 0.0018 x b x t
As= 0.900cm2
Vc>Vn ,No necesita Ensanche de Viguetas
Finalmente Usamos :
Varilla de N° 5@20cm
S= 22.222cm
S= 5 x t
S= 20.000cm
2.-DISEÑO POR CORTANTE
0.678cm2
As=
3/8"
a sum= 0.85 x hf
a sum= 4.250cm
fy= 4200.00kg/cm2
d= 12.500cm
bw= 10.000cm
M(-)act= 0.30Ton-m
1.b.1-CALCULO DEL ACERO MINIMO
1.b.-PARA MOMENTOS NEGATIVOS
0.200cm2
N° 5
As= 0.765cm2
acal= 1.800cm
Yct= 7.500cm
bw= 10.000cm
h= 15.000cm
Icg= 2812.500cm4
Mag= 0.11Ton-m
Asmin1= 0.291cm2
a= 1.800cm
As= 0.684cm2
Mu= 0.30Ton-m
As= 0.678cm2
a= 1.60
As= 0.678cm2
As1= 0.71cm2
As2=
Vn= Vu / Φ
Φ = 0.9
Vu= 0.65Ton
Vn= 0.72Ton
Vc= 0.53x√f'c x b x d
Vc= 0.96Ton
f= 10%
Vc= 1.06Ton

c) Diseño de cuña
DISEÑO DE ZAPATA O CUÑA DE MODULO
METRADO DE CARGAS
Dimensiones Volumen Peso espefico Pe x Vol
Pared L 3.16x0.08x2.4x2 0.607 2.40 0.60672x2.4
Pared T 6.32x0.08x2.4x2 1.213 2.40 1.21344x2.4
Fondo 6.32x6.03x0.05 1.905 2.40 1.90548x2.4
Techo 6.32x6.03x0.05 1.905 2.40 1.90548x2.4
Altura del C.G de cisternalleno
Predimensionamiento de la Zapata
B Zapata B= 0.55m
Largo Total de la Zapata Lex= 3.79m
Area Efectiva de la Zapata A Zapata= 7.13m2
Espesor de la Zapata E= 0.15m
Recubrimiento r= 0.03m
Peralte efectivo d= 0.13m
Calculo del Momento Equilibrante Me= 25.61Ton-m
Factor de seguridad al Volteo fs= 2.50
Calculo del Factor de seguridad al Volteo fs= 13.87
d >3.2m+5 ,Ok
d >dmin ,Ok
Pared Lateral ared Transversa losa fondo losa techo
Largo 3.16 6.32 6.32 6.32
Ancho 0.08 0.08 6.03 6.03
Alto 2.40 2.40 0.05 0.05
CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS
Factor de importancia U= C
Factor de importancia U= 1.000
Factor de suelo S= S2
Factor de suelo S= 1.200
Factor Ct: Ct : PORTICOS
Ct = 60.000
Altura de la Torre : H= 2.400
Coeficiente sismico C= 2.500
Factor de ductilidad Rd= 4.000
Factor de Zona Z= 4.000
Factor de Zona Z= 0.450
Cortante en la Base V= 4.56Ton
Peso del Concreto Pc= 8.94Ton
Peso del Agua Ph2o= 0.00Ton
Peso Total Pt= 13.51Ton
Momento de Volteo por Fuerza Mv= 1.85Ton-m
Calculo de la Excentricidad e= 0.14m
Verificacion de Cortante en la Zapata
Longitud den Corte Lc= 4.78m
Area de Corte Ac= 22.81m2
Perimetro de Corte Per c= 19.10m
V = G X Ac V= 29.55Ton
Esfuerzo Cortante Ultimo vu= 6.53kg/cm2
Esfuerzo Cortante por Flexion Vu= 6.2385kg/cm2
vu < Vu ,Ok
Peso Altura CG Momento
1.46 1.20 1.75
2.91 1.20 3.49
4.57 0.03 0.11
4.57 0.03 0.11
0.00 1.58 0.00
13.51Ton 5.47Ton-m
Pared L
Pared T
Fondo
Techo
Agua
0.40m
Ycg=
Verificacion de Esfuerzos en el suelo
Esfuerzo Maximo Gmax 0.25kg/cm2
Esfuerzo Minimo Gmin 0.13kg/cm2
Verificacion por Flexion en la zapata
W= W= 1.90Ton-m2
Calculo del Momento Positivo M (+) = 0.28Ton-m
Calculo del Momento Negativo M (-) = 0.57Ton-m
Peralte Efectivo en losas Bidirecionales 3.2M+5= 5.90781112
Peralte Efectivo minimo d min = 4.465318558

Calculo del Acero Positivo
M= 0.28Ton-m
fs= 1,680.kg/cm2
fc= 95.kg/cm2
n= 9.14
r= 17.78
k= 0.34
j= 0.887
d = 15.00cm
r= 2.50cm
d efectivo= 12.50cm
b= 100.00cm
As (+) = 1.27cm2
As min = 2.25cm2
Calculo del Acero Negativo
M= 0.57Ton-m
fs= 1,680.kg/cm2
fc= 95.kg/cm2
n= 9.14
r= 17.78
k= 0.34
j= 0.887
d = 15.00cm
r= 2.50cm
d efectivo= 12.50cm
b= 100.00cm
As (+) = 2.54cm2
As min = 2.25cm2
DATOS 1.-METRADO DE CARGAS
CALCULO DE ACERO
…Calculado
…Asumido
…Calculado
…Asumido
d) Diseño de cimentación o estructura de recibimiento del modulo
EJE : 2
Primer Nivel
Carga Muerta
CIMIENTO
As = 2.25cm2
N° 8 0.50cm2
S= 0.22m
S= 20.00cm
Varillas de Ø N° 8 @ 20cm
As = 2.54cm2
N° 5 0.20cm2
S= 0.08m
S= 20.00cm
Varillas de Ø N° 5 @ 20cm
s= 1.57 tn/m3
c= 2.40 tn/m3
f 'c= 100 kg/cm²
Df= 1.20 m
t= 1.50 kg/cm²
PP de techo 0.443 ton/m2 x 1m x 6.32m 2.80 tn
Acabados 0.1 ton/m2 x 1m x 6.32m 0.63 tn
Pp de Muro 0.08m x 2.3m x 6.32m x 2.4ton/m3 2.79 tn
PP. Cuña 0.73m x 0.1m x 6.32m x 2.4ton/m3 1.11 tn
PP. Piso 6.32m x 0.05m x 1m x 2.4ton/m3 0.76 tn
8.09 tn

Vac = 149.27x ( 46-H )
4.1.-Corte Resistente
a = 0.73 m
b= 0.10 m
e piso 0.05 m
e muro 0.08 m
h muro= 2.30 m
L= 6.32 m
A= 1.00 m
Carga Viva
Sobrecarga 2 0.05ton/m2 x 6.32m x 1m 0.32 tn
6.22 tn
SECCIONES
Segundo Nivel
Carga Muerta
PP de techo 0.443 ton/m2 x 1m x 6.32m 2.80 tn
Acabados 0.1 ton/m2 x 1m x 6.32m 0.63 tn
Pp de Muro 0.08m x 2.3m x 6.32m x 2.4ton/m3 2.79 tn
Vac=Wu x ( m-H )
Vres = ø√f'cxBxH
ø= 0.286
s x ht= 0.63 tn/m2
c x h = 1.92 tn/m2
Pt / Acim = 17.48 tn/m2
Wn= 14.93 tn/m2
Ok , 15>14.927 Ok , 80>15.775
Haciendo :
Vact = V res
Vact ≤ V res
H= 0.80 m
ht= 0.40 m
Vres= 0.286 x 10x100x H
3.-REACCION NETA DEL TERRENO
Carga Viva
Sobrecarga 1 0.2ton/m2 x 6.32m x 1m 1.26 tn
CONCRETO ARMADO
149.27x ( 46-H )= 0.286 x 10x100x H
2.-CACULO DEL ANCHO DEL CIMIENTO
4.-VERIFICACION POR CORTANTE
4.1.-Corte Actuante
f 'c= 210 kg/cm²
fy= 4200kg/cm²
S/c1= 200 kg/m²
S/c2= 50 kg/m²
Acabados 100 kg/m²
losa 442.67 kg/m²
 = 1.20 tn/m3
c= 2.40 tn/m3
Carga muerta PD= 14.31 tn
Carga viva PL= 1.58 tn
Cimiento 10.00% 1.59 tn
Peso total Pt= 17.48 tn
e muro 0.08 m
Wu= Wn x100cm
Wu= 149.27 kg/cm
m= 46.00cm
Pt= 17475.47 kg
t= 1.50 kg/cm²
A cim Pt / t
A cim 11650.32cm²
Ancho = B
A cim B x 100cm
B= 116.50cm
B= 100.00cm
H = 15.78cm
H = 0.80 m

Memoria Calculo Estructural ViviendaUnifamiliar.docx

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Memoria Calculo Estructural ViviendaUnifamiliar.docx

Similar a Memoria Calculo Estructural ViviendaUnifamiliar.docx (20)

Más de JuanMorales786048

Más de JuanMorales786048 (11)

Último

Último (20)

Memoria Calculo Estructural ViviendaUnifamiliar.docx