Memoria de calculo estrutura lpdf02. memoria de calculo estrutural (1)

MEMORIA DE CÁLCULO:
"AMPLIACION COMEDOR QROMA”
AV.CESAR VALLEJO 1851 EL AGUSTINO
Fecha de Actualización
13/10/2015
Versión 1.0 Página 1 de 9
I. OBJETIVO DEL PROYECTO
Se tendrá en cuenta el siguiente objetivo:
1. El objetivo del presente es demostrar el comportamiento de la edificación en
estudio; el cual consta de un sistema liviano; bajo cargas dinámicas de viento
y cargas estáticas.
II. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El proyecto consta de 1 módulo, de un nivel con una configuración regular en planta y en
elevación, generando un comportamiento adecuado; la ubicación del proyecto es en la
Región de Lima, Provincia de Lima, Distrito de El agustino .
III. METODOLOGÍA
1. ESTRUCTURACIÓN
La estructura mantiene el requerimiento arquitectónico ya que las dimensiones son
adecuadas.
2. CARGAS Y MATERIALES
a. Cargas para el análisis:
 Cargas de viento:
Se considerará que las fuerzas verticales de viento. El cálculo de estas fuerzas se
realizará de acuerdo a lo especificado en la Norma E-020, del RNE.
Velocidad de diseño Vh,
Vh= V( h/10)0.22
Vh=85.00 km/h
Donde:
Vh : velocidad de diseño en la altura h en Km/h
V : velocidad de diseño hasta 10 m de altura en Km/h (85.0km/h, de acuerdo al
mapa eólico del Perú, en la Norma E.020)
h : altura sobre el terreno en metros (10.0m)

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Carga exterior de viento:
Ph=0.005 C Vh2
Ph= 28.90 kg/m2
De acuerdo a la norma E-020, por el tipo de edificación sensible a las ráfagas de
viento, se amplificará la carga obtina en 1.20
Por lo tanto:
Ph= 34.68 kg/m2
Donde
Ph : presión o succión del viento a una altura h en Kgf/m2
C : factor de forma adimensional (+- 0.8)
Vh : velocidad de diseño a la altura h, en Km/h
Se considerarán cargas puntuales de 52.87 Kg, tanto por presión y succión.
 Cargas vivas:
Se van a considerar para el cálculo de acuerdo a la norma E-020 las siguientes
sobrecargas:
Techos de coberturas livianas con planchas ondulas o plegadas cualquiera sea su
pendiente: 30 Kg/m2.
Se considerarán cargas puntuales de 46.11 Kg.
 Cargas muertas:
Se van a considerar para el cálculo del peso de la estructura, se considera el peso
propio de la edificación de acuerdo a los materiales utilizados multiplicado por las
dimensiones de los diferentes elementos estructurales del modelo.
Se considerarán cargas puntuales de 46.11 Kg, aparte del peso propio del arco
modelado.
b. Materiales:
 Acero de refuerzo:
El acero a ser utilizado tiene un limite de fluencia de fy = 4200 kg/cm2.
3. PREDIMENSIONAMIENTO
Posteriormente a la estructuración se deben fijar las dimensiones geométricas de los
distintos elementos que forman el sistema estructural. Estas dimensiones se asumen;

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en una primera instancia; de acuerdo a criterio y recomendaciones prácticas
para posteriormente verificarlas a través del análisis y diseño; solo así estas se
convierten en dimensiones definitivas.
4.88
1.22
VIGA W 12X45
VIGA W12X45
W12X45
VIGA 80 x 40 x 2mm
PERFIL 12" x 3" x3/16"
VIGA 80 x 40 x 2mmPISOS DE MEZANINE
PLANCHA DE OSB 18mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA 60 x 40 x 2mm VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA 60 x 40 x 2mmVIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA W12X65
CARTELA DE 1/4" CARTELA DE 1/4"CARTELA DE 1/4"
VIGA W12X65
4. MODELOS MECÁNICOS
El planteamiento de un modelo adecuado es fundamental para obtener
resultados cualitativamente correctos, este debe considerar todas las
características de la estructura que influyen significativamente en la respuesta
eólica y debe permitir determinar con relativa facilidad los efectos de interés. La
obtención de dicha respuesta, es decir el análisis eólico, requiere de la definición
previa tanto de la intensidad de los vientos como de las características estructurales.
La definición del modelo a utilizar depende del tipo de estructura a ser analizada y
pretende no solo proporcionar una descripción realista de su comportamiento, sino
también desarrollar una serie de relaciones simples entre las acciones y la respuesta.
Las características físicas que se debe tener en cuenta en la definición del modelo
matemático son: la masa, el amortiguamiento y la rigidez de la estructura.
5. DISEÑO DE COBERTURA METÁLICA
Para el diseño de la estructura metálica se consideran las siguientes hipótesis:
U = 1.4 CM
U = 1.2 CM + 0.5 CV
U = 1.2 CM + 1.6 CV + 0.8 W
U = 1.2 CM + 0.5 CV + 1.3 W
U = 0.9 CM + 1.3 W
U = 0.9 CM – 1.3 W
Donde:
CM: Carga muerta
CV: Carga viva

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W: Carga de viento
U: Carga última
6. DEFLEXIONES DE ESTRUCTURA METÁLICA
4.88
1.22
VIGA W 12X45
VIGA W12X45
W12X45
VIGA 80 x 40 x 2mm
PERFIL 12" x 3" x3/16"
PLANCHA DE OSB 18mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA W12X65
VIGA W12X65
Con la envolvente se tiene una deflexión para la viga de 0.2394 metros
4.88
1.22
VIGA W 12X45
VIGA W12X45
W12X45
VIGA 80 x 40 x 2mm
PERFIL 12" x 3" x3/16"
PLANCHA DE OSB 18mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA 60 x 40 x 2mm
VIGA W12X65
VIGA W12X65
7. ANÁLISIS SÍSMICO
El comportamiento sísmico de una edificación depende principalmente de
la configuración de la estructura; por configuración se entiende a la forma de como se
encuentran dentro de la edificación los elementos resistentes así como los elementos
no estructurales.
El objetivo fundamental de un Análisis Sísmico es el de averiguar el comportamiento de
una estructura frente a un sismo y de esta manera proporcionarle la capacidad de
rigidez y resistencia suficiente para que pueda soportarlo sin colapsar, para lo cual se
han desarrollado especificaciones de diseño en base a los siguientes principios:
 Las estructuras deberán resistir sismos menores dentro del rango elástico sin sufrir
ningún daño.

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 Deberán resistir sismos moderados dentro del rango elástico con algún daño
reparable.
 Deberán resistir sismos severos sin llegar al colapso total ni parcial, se aceptan
daños reparables.
 En el proceso de diseño se debe utilizar intensidades realistas para el sismo de
diseño. Esto implica que durante un sismo moderado la estructura debe
comportarse dentro del rango elástico y durante un sismo severo incursionar en el
rango no lineal para lo cual debe tener la resistencia y ductilidad suficiente para
disipar energía.
8. GRADOS DE LIBERTAD
Los grados de libertad de una estructura se definen como aquellos desplazamientos
que identifican la posición de la deformada de la estructura a través del tiempo. En el
caso de los edificios de estructura metálica, la mayor parte de masa de la estructura se
encuentra localizada a la altura de los niveles (losa, vigas, acabados, sobrecarga,
tabiques, etc.), mientras que la masa actuante en el entrepiso (columnas, placas, etc.)
es más pequeña, por lo que es usual suponer la masa concentrada a la altura de los
niveles entrepisos. Por todos estos motivos, los modelos dinámicos suelen considerar el
método de masas concentradas, de fácil aplicación y que proporciona resultados
suficientemente precisos. Por otra parte, siempre es posible modelar una estructura
continua como un sistema de masas concentradas, conectadas entre sí mediante
resortes. Las masas se concentran a la altura de los niveles y simulan el efecto de las
fuerzas de inercia reales que aparecen en la estructura durante su vibración.
9. ANÁLISIS SÍSMICO DE LA ESTRUCTURA
a. Cálculo del espectro de respuesta
Se ha realizado un Análisis Dinámico Modal para la edificación para los
diferentes módulos, utilizando el espectro inelástico de pseudo aceleraciones para cada
una de las direcciones horizontales analizadas, espectro definido en la Norma
Sismorresistente vigente NTE 030.
Conforme a la Norma Sismorresistente NTE-030, el espectro inelástico de pseudo -
aceleraciones para cada una de las direcciones horizontales analizadas está definido
por:

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Sa = ZUSC / R * g
Z = 0.40 Arequipa.
U = 1.0 Edificaciones comunes
S = 1.2 Suelo intermedio.
Tp = 0.60 Periodo de vibración de la plataforma.
g = Aceleración de la gravedad 9.81 m/seg2.
Los parámetros que se han determinado para la estructura, respondiendo de acuerdo
a sus características de masa, rigidez y amortiguamiento, son los periodos
fundamentales de vibración de la edificación.
Rx = 9 Pórticos dúctiles con uniones resistente a momentos (dirección X-X).
Ry = 9 Pórticos dúctiles con uniones resistente a momentos (dirección Y-Y).
 Sentido X-X y Y-Y
Se desarrolla el espectro en la dirección X-X y Y-Y, considerando un periodo de
hasta 2 segundos, la misma que se detalla en el Cuadro N° 01 y en el Gráfico N°
01.
Cuadro N° 01, Espectro de aceleraciones
C T ZUSC ZUSC/R G
2.500 0.000 0.900 0.100 0.981
2.500 0.100 0.900 0.100 0.981
2.500 0.200 0.900 0.100 0.981
2.500 0.300 0.900 0.100 0.981
2.500 0.400 0.900 0.100 0.981
2.500 0.500 0.900 0.100 0.981
2.500 0.600 0.900 0.100 0.981
2.143 0.700 0.771 0.086 0.841
1.875 0.800 0.675 0.075 0.736
1.667 0.900 0.600 0.067 0.654
1.500 1.000 0.540 0.060 0.589
1.364 1.100 0.491 0.055 0.535
1.250 1.200 0.450 0.050 0.491
1.154 1.300 0.415 0.046 0.453
1.071 1.400 0.386 0.043 0.420
1.000 1.500 0.360 0.040 0.392
0.938 1.600 0.338 0.038 0.368

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0.882 1.700 0.318 0.035 0.346
0.833 1.800 0.300 0.033 0.327
0.789 1.900 0.284 0.032 0.310
0.750 2.000 0.270 0.030 0.294
Gráfico N° 01, Espectro de aceleraciones.
10.ANÁLISIS SÍSMICO
En el diseño en estructuras metálicas, se han tomado la normatividad del
reglamento nacional de edificaciones. La combinación sísmica es de acuerdo a la NTE-
030.
Se considera las siguientes hipótesis:
U = 1.5 CM + 1.8 CV
U = 1.25 CM + 1.25 CV + S
U = 1.25 CM + 1.25 CV - S
U = 0.9 CM + S
U = 0.9 CM - S
Donde:
CM: Carga muerta
CV: Carga viva
S: Carga de sismo
U: Carga última
Para ambas direcciones se plantean las mismas hipótesis, para finalmente con las
envolventes realizar el diseño de cada uno de los elementos.

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Se hace mención que el proyecto cumple con las especificaciones reglamentarias
indicadas en la NTE-030.
.30.30.30
11.DESPLAZAMIENTOS PERMISIBLES
Los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75R los resultados
obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas.
Los resultados obtenidos de dicho análisis se muestran en el Cuadro Nº 02.
Cuadro Nº 02, Resultados del análisis
Story Item Load DriftX DriftY 0.75Rx 0.75RY ( x / hei ) ( y / hei )
STORY3 Max Drift X ENVE 0.000091 6.75 0.00061
STORY3 Max Drift Y ENVE 0.000031 6.25 0.00019
No se deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla Nº
8 de la NTE-030, del Reglamento Nacional de Construcción.
TABLA Nº 8
LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Estos límites no son aplicables a naves industriales
Material Predominante ( i / hei )
Concreto Armado 0,007
Acero 0,010
Albañilería 0,005
Madera 0,010
Se tiene un mayor desplazamiento en la dirección X ( x / hei =0.00061), siendo menor al
indicado por la NTE-030 ( x / hei =0.010), para elementos de concreto armado.
IV. CONCLUSIÓN

13/10/2015
La estructura en estudio tiene un comportamiento sísmico y eólico adecuado de acuerdo a
los parámetros de diseño indicados en el Reglamento Nacional de Construcción.

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