Memoria de Cálculo Estructural spar layo

(1)

Memoria de Cálculo Estructural

OBRA: OBRA:

CONSTRUCCIÓN

CONSTRUCCIÓN DEL CENTRO

DEL CENTRO DE ACOPIO

DE ACOPIO SPAR LA

SPAR LAYO

YO

1.

1. ASPECTO

ASPECTO

FISICOS

UBICACIÓN UBICACIÓN

Lugar

Lugar : : Calle Calle Santa Santa Rosa Rosa s/ns/n

Distrito

Distrito : : LayoLayo

Provincia

Provincia : : CanasCanas

Departamento

Departamento : : CuscoCusco

Región

Región : : CuscoCusco

1) GENERALIDADES

.1) OBJETIVO DEL PROYECTO.

El objetivo del presente es demostrar el diseño en concreto armado y albañilería y acero bajo cargas

de sismo y estáticas. Se realizará un Análisis Dinámico Modal para un mejor entendimiento de su

comportamiento, utilizando el espectro inelástico de pseudo aceleraciones para cada una de las

direcciones horizontales analizadas, espectro definido en la Norma Sismo resistente vigente NTE

030-2006.

1.2) DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

Como se mencionó anteriormente el proyecto consta de 3 módulos de edificación de 01 nivel cada

uno,

Ubicación está dada por las siguientes referencias:

Ubicación está dada por las siguientes referencias: •

• Uso: Uso: ""Centro de Acopio SPAR LayoCentro de Acopio SPAR Layo””

• Modelo: Muros de

• Modelo: Muros de albañilería albañilería en eje Y, y en eje Y, y en eje Xen eje X

• Bloque

• Bloque1 : Administración con un área de 38.77 m21 : Administración con un área de 38.77 m2

• Bloque 2: Almacenes y Clasificación, con un área de 208.57 m2

• Bloque 3: Servicios, con un área de 17.59 m2 .

• Las edificación tiene 1 nivel y son tres módulos, el que referencialmente está 0.15 metros encima

del nivel de exteriores. Y el bloque de Almacenes y Clasificación por debajo del nivel de la calle a

-1.00m.

1.00m.

1.3

1.3 JUSTIFICACIÓN DE

JUSTIFICACIÓN DE

LA ELECCIÓN DEL

SISTEMA ESTRU

CTURAL

En general, cuando se trata de estructuras son factibles 2 sistemas estructurales, cuya aplicación

singular o su coexistencia se deriva principalmente, de la flexibilidad que se requiera y el uso a que

será destinada la estructura; el primero de estos sistemas, flexible en la disposición de áreas es el

basado en una estructura aporticada, el otro para el que la distribución de áreas es predeterminada ó

inamovible, es la estructura de muros portantes.

La experiencia ha demostrado que en la medida en que el sistema de muros portantes sea aplicable,

como es el caso de edificaciones, esta constituye la solución más económica, en el Perú existen

estudios que dan como resultado de una economía de hasta el 25 % en el costo total de la edificación

por el uso de estructuras de muros portantes en lugar de estructura aporticada; esta economía se

basa por ser la albañilería un material que puede elaborarse a partir de diversas materias primas las

cuales pueden ser obtenidas en cualquier lugar del Perú .Es por todas estas razones que una de las

formas de construcción más usadas en nuestro medio es la que se basa en muros portantes de

albañilería confinada, los muros de concreto debido a su alto costo son poco usados, así mismo los

muros de albañilería armada presentan el inconveniente de requerimiento de mano de obra

especializada, lo que con lleva a un alza en el costo final de la obra.

Vistas todas estas consideraciones se llega a la conclusión de que la solución más ventajosa es la

construcción sobre la base de muros portantes de albañilería confinada, mientras esto sea posible en

los ejes Y.

(2)

2) ESTRUCTURACIÓN

2.1 CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL O ESTRUCTURACIÓN

La concepción estructural de este proyecto es en ambos ejes el uso de la albañilería como rigidizado

ante desplazamientos de deriva tanto producido por el viento como las cargas sísmicas generadas

por un sismo de gran intensidad. Y con un diagrama flexible para el control de desplazamientos de la

edificación. Que debe ser menor a 0.005 del: Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis

Procedures FEMA 440

Se han desarrollado especificaciones de diseño en base a los siguientes principios:

• Las estructuras deben resistir sismos menores dentro del rango inelástico sin sufrir ningún daño.

• Deberán resistir sismos moderados dentro del rango elástico con algún daño reparable.

(3)

• Deberán resistir sismos severos sin llegar al colapso total ni parcial, se aceptan daños reparables.

Dentro el AtC-40 (Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings) sobre cimentaciones para evitar la rotación de la misma en parte de las placas que principalmente están trabajando el uso de vigas de cimentación que conecte todo el sistema es primordial en base al coeficiente de balastro la rotación de cimentación sección 10-3 geotecnihnical conditions 10.2.1.1

En lo posible se está evitando la formación de rotulas plásticas en las columnas porque esto conduciría a un efecto de colapso.

a) FORMA QUE DEBE TENER LA SUPERESTRUCTURA

•Ser simple y simétrica:

•Uniformidad y continuidad en elevación:

• Resistencia y ductilidad: las estructuras deben tener una adecuada resistencia sísmica en

todas las direcciones o por lo menos en dos direcciones ortogonales o aproximadamente ortogonales.

• Diafragma horizontal: En el análisis se considera como hipótesis básica la existencia de un

collar semirrígido en su plano, que permite la idealización de la estructura como una unidad. Diagrama flexible.

• Tener vigas en las cuales se formen rotulas plásticas antes que en las columnas y, tratar

que la estructura sea lo más hiperestática posible, esto de acuerdo al reglamento norteamericano:

American Society of Civil Engineers Minimum Design Loads for Buildings and

Other Structures(ASCE/SEI 7-05)

ATC-40, (1996) Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings, Applied

Technology Council, Redwood City, California.

• Que los desplazamientos laterales sean tolerables: son menores a 0.007 para el concreto y 0.005 para la albañilería, y también el efecto p/delta en los desplazamientos del coeficiente de amplificación Cd para el chequeo de la deriva de piso.

Para el caso de nuestra edificación se van a contemplar las siguientes características estructurales:  Techo: estructura liviana metálica

 En esta edificación se tienen elementos verticales muros de albañilería de 0.15 metros de espesor en eje Y en X y vigas de peralte para controlar el desplazamiento, siendo esta estructura flexible en su propio plano; se tiene columnas de concreto armado por características arquitectónicas y sísmicas por los muros q son muy altos y presentan deformaciones en su plano muy altas

 El techo se sostiene apoyado en las columnas y vigas collar, motivo por el cuál se ha dispuesto de vigas perimetrales para darle una rigidez modelo anillo al ambiente, ya que se encuentran arriostrados.

(4)

 El periodo fundamental de vibración dinámico de la estructura, es de :0.1440 s.

3) CARGAS Y MATERIALES

3.1 CARGAS PARA EL ANÁLISIS

a) CARGAS DE SISMO

Se considerara que las fuerzas horizontales de sismo actúan según las dos direcciones principales de la estructura concentradas en el nivel de cada entrepiso. El cálculo de estas fuerzas se realizara de acuerdo a lo especificado en la Normas

RNE 2006 EN sismo –resistente vigente NTE - 030 -2006 Perú

De acuerdo a la sección 15.8 efectos ortogonales en el análisis espectral del profesor Ing. Edward L. Wilson , consultor sénior de CSI , y de acuerdo a método CQC 3 presentado por MENUN Y DER KIUREGHIAN se debe usar para combinar los efectos de los espectros sísmicos aplicados en tres dimensiones.

b) CARGAS VIVAS

Para el cálculo de la masa, dato necesario para realizar el análisis dinámico se considerará solo una parte de la carga viva de acuerdo a la Norma Sismo resistente E-030 (50%). Los pesos de piso terminado se han incluido en los techos.

Las cargas vivas se van a considerar para el diseño de acuerdo a la norma sismo resistente siendo:  Techos carga de mantenimiento: 80 Kg/m2

c) CARGAS Viento (Wind Loads):

De ASCE 7-05, Sección 6, existen tres métodos de diseño:

(5)

Presión de Velocidadqh

1. velocidad básica del viento, V= 110Km/h = 30.55m/s = 69.44 mph

Factor de importancia, Iw =1.00 Categoría de exposición C

Calcular la presión de velocidad, qh, basado en la

altura de la cubierta media (θ ≤ 10 °).

Localización geográfica

Irregularidad del terreno no presenta Presión básica q = q(Vmax).

Variación de la presión en altura.

Modificación por:

Dirección de incidencia Inclinación de superficies

(6)

3.2) MATERIALES

En el presente proyecto se consideran los siguientes tipos de materiales:

a) CONCRETO:

Se utilizara una resistencia de 210 kg/cm2 en todos los elementos estructurales de concreto armado. Por consiguiente se utilizara un modulo de elasticidad de 2188197.89 Ton/m2. (NTE-060) (ACI 318R-08)BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE

.

15100

_fc

Ec 

Kg/cm2.

b) REFUERZO DE ACERO:

El acero utilizado tiene un limite de fluencia fy = 4200 kg/cm2.

Es = 2*10^6 Kg/cm2.

c) MUROS Y TABIQUES:

Debido al modelo considerado, los muros y tabiques conforman un solo conjunto que se han

involucrado en el análisis y diseño estructural.

(7)

4) PREDIMENSIONAMIENTO

4.1) CRITERIOS DE PREDIMENSIONAMIENTO

Para el presente proyecto se ha partido de dimensiones (ACI 318R-08) BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE.

5) ANÁLISIS SÍSMICO

5.1) GENERALIDADES

El objetivo 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:

a) Las estructuras deberán resistir sismos menores dentro del rango elástico sin sufrir ningún daño. b) Deberán resistir sismos moderados dentro del rango elástico con algún daño reparable.

c) Deberán resistir sismos severos sin llegar al colapso total ni parcial, se aceptan daños reparables.

5.2) MÉTODO DE ANÁLISIS

El análisis para nuestra estructura se realizará haciendo uso del programa ETAPS Versión 9.72, el cual realiza un análisis tridimensional desarrollando el Método de elementos finitos,

• Se idealiza la estructura, como elementos continuos unidos en sus extremos a través de sus ejes. En estos puntos de unión se considera que hay correspondencia y compatibilidad con los tres desplazamientos existentes en el diafragma rígido.

• Los muros son tratados como muros de corte.

• Se adoptaran en la base de la estructura, un apoyo con empotramiento a nivel de la cimentación del

edificio, por lo que NO se despreciará cualquier efecto de giro en la base. Esta hipótesis se basa en que en terrenos blandos el giro si es importante.

• Se despreciaran las deformaciones por corte en las vigas por tratarse de elementos relativamente esbeltos, así mismo se despreciaran también sus deformaciones axiales.

• Se considerará la componente vertical del sismo por tratarse de una acción cualitativamente similar

a las cargas verticales habituales.

Para el presente proyecto la herramienta ETAPS permite los modelamientos de edificaciones como barras ó como muros, considerando las características particulares de éstos.

5.3) ANÁLISIS SÍSMICO DE LA ESTRUCTURA

El programa ETABS realiza el análisis de la estructura tridimensional y determina las fuerzas actuantes en los elementos que las conforman, para la realización de dicho análisis se debe proporcionar la información necesaria, la que a continuación se expone:

(8)

a) CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL

Las estructuras pueden ser clasificadas como regulares e irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de análisis y los valores apropiados del factor de reducción de fuerza sísmica, los parámetros para considerar una estructura regular o irregular son contemplados en la Norma Sismo Resistente E- 030, por lo que para nuestro bloque tenemos;

- No presenta irregularidades de Rigidez - Piso blando. - No presenta irregularidades de masa,

- No presenta irregularidad en su geometría vertical. - Presenta discontinuidad en los sistemas resistentes. - No presenta irregularidad torsional.

- Presenta discontinuidad de diafragma flexible .

Debido a las irregularidades presentadas, se cataloga a toda la estructura como regular y se procederá a analizar la estructura mediante un análisis dinámico de masas concentradas que considere el entre piso de conexión techo ligero y vigas como diafragma flexible.

(9)

Control de desplazamientos

Story Diaphragm Load UX UY Z Deriva X Deriva y h Δx Δy < 0.005

STORY4 D1 DESPLAZA MAX 0.188 0.096 570 0.1676 0.0813 450 0.0014 0.0008 ok

STORY1 D1 DESPLAZA MAX 0.0204 0.0147 120 0.0204 0.0147 120 0.0006 0.0005 ok

b) CALCULO DEL COEFICIENTE DEL ESPECTRO DE RESPUESTA

Conforme a la Norma Sismo Resistente E-030, el espectro inelástico de pseudo - aceleraciones para cada una de las direcciones horizontales analizadas esta definido por;

g R

ZUSC

Sa _ *

Y el valor del coeficiente sísmico C es:















T Tp x C 2.5 ; C



2.5 Z= 0.30 Cusco para 100 años de retorno U= 1.5 edificación importante

S= 1.2 Suelo E.M.S.

Tp= 0.6 Periodo Predominante de Vibración del Suelo. Rx= 3.0 albañilería

Ry= 3.0 albañilería

g= 9.81 m/seg.2 Aceleración de la Gravedad.

ESPECTRO DE RESPUESTAS Cusco Z : 0.30

importante U : 1.50 ZUSg/R 1.7658

intermedio S : 1.20 C :

(10)

albañiler R : 3.00 ALBA ILERIA ARMADA O CONFINADA g : 9.81 por suelo tp : 0.60 periodo (t) C Ceval Sa 0.10 15.00 2.50 4.415 0.20 7.50 2.50 4.415 0.30 5.00 2.50 4.415 0.40 3.75 2.50 4.415 0.50 3.00 2.50 4.415 0.60 2.50 2.50 4.415 0.70 2.14 2.14 3.784 0.80 1.88 1.88 3.311 0.90 1.67 1.67 2.943 1.00 1.50 1.50 2.649 1.10 1.36 1.36 2.408 1.20 1.25 1.25 2.207 1.30 1.15 1.15 2.037 1.40 1.07 1.07 1.892 1.50 1.00 1.00 1.766 1.60 0.94 0.94 1.655 1.70 0.88 0.88 1.558 1.80 0.83 0.83 1.472 1.90 0.79 0.79 1.394 2.00 0.75 0.75 1.324 2.10 0.71 0.71 1.261 2.20 0.68 0.68 1.204 2.30 0.65 0.65 1.152 2.40 0.63 0.63 1.104 2.50 0.60 0.60 1.059 2.60 0.58 0.58 1.019 2.70 0.56 0.56 0.981 2.80 0.54 0.54 0.946 2.90 0.52 0.52 0.913 3.00 0.50 0.50 0.883 3.10 0.48 0.48 0.854 3.20 0.47 0.47 0.828 3.30 0.45 0.45 0.803 3.40 0.44 0.44 0.779 3.50 0.43 0.43 0.757 3.60 0.42 0.42 0.736 3.70 0.41 0.41 0.716 3.80 0.39 0.39 0.697 3.90 0.38 0.38 0.679 4.00 0.38 0.38 0.662 4.10 0.37 0.37 0.646 4.20 0.36 0.36 0.631 4.30 0.35 0.35 0.616 4.40 0.34 0.34 0.602 4.50 0.33 0.33 0.589 4.60 0.33 0.33 0.576

(11)

4.70 0.32 0.32 0.564 4.80 0.31 0.31 0.552 4.90 0.31 0.31 0.541 5.00 0.30 0.30 0.530 10.00 0.15 0.15 0.265 15.00 0.10 0.10 0.177 20.00 0.08 0.08 0.132 25.00 0.06 0.06 0.106 30.00 0.05 0.05 0.088 50.00 0.03 0.03 0.053 75.00 0.02 0.02 0.035 100.00 0.02 0.02 0.026

6) ANÁLISIS ESTÁTICO Y DISEÑO EN CONCRETO ARMADO

En el diseño en concreto armado de las losas aligeradas unidireccionales, vigas, columnas, placas, cimentaciones, se han tomado la normatividad del reglamento nacional de construcciones, siendo específicamente la NTE –060 Concreto Armado y ACI 318-2008.

Los elementos de concreto armado se diseñan por el método a la rotura del concreto que considera las hipótesis siguientes:

NTE –060 U = 1.5 CM + 1.8 CV U = 1.25 CM + 1.25 CV +1.25 S U = 1.25 CM + 1.25 CV -1.25 S U = 0.9 CM + 1.25 S U = 0.9 CM - 1.25 S

7)

SUELO CONDICIONES DEL LUGAR

Las condiciones geotécnicas existentes del lugar han sido investigadas por laboratorio, El informe que contiene los resultados, conclusiones, y recomendaciones resultantes de esta investigación.

De lo cual según la tabla del libro de LAMBE el coeficiente de balastro es de 3.45 Kg/cm3 para una capacidad de 1.69 kg/cm2

8)

HOJAS DE CÁLCULO



DISEÑO DE MUROS.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

S a * g

T(s)

(12)

Shear Wall Design Based on ACI 318-02

Reinforcing flexi on reforza miento Secciones Por Codigo ACI 318-2002

Job Name: _{“CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”.} _Subject:

Job N umber: _{PLACA P-1} _Originator: _{Checker: Atelier7}

DATOS DESIGNSUMMARY

RESISTENCIA CONCRETO fc' = 3 ksi 210 kg/cm2 SHEAR WALL LENGTH L = 4.27 ft TIPO DE ACERO fy = 60 ksi 4200 kg/cm3 SHEAR WALL THICKNESS t = 5.91 in CARGA AXIAL FACTORADA Pu = 19.908 k 9.03 tn

MOMENTO FACTORADO Mu = 24.952 ft-k 3.45 tn-m END REINFORCING 6 # 4

CORTANTE FACTORADO Vu = 9.1052 k 4.13 tn WALL HORIZ. REIN 1 # 3 @ 4 in o.c. WALL VERT. REIN 1 # 3 @ 4 in o.c. LONG DE MURO AL CORTANTE L = 4.2651 ft 1.30 m

ESPESOR DEL MURO t = 5.9055 in 15.00 cm P ROF UNDIDA D DE N UCLE O RE FUE RZO D = 9. 8425 i n 25.00 cm

E SP ES OR DE L NUCLE O DE RE FUE RZO B = 9. 8425 i n 25.00 cm THE WALL DESIGN IS ADEQUATE. ALTURA TOTAL DEL MURO hw = 14.6 ft 4.45 m

REINF. BARRAS DE NUCLEO 6 # 4

WALL DIST. HORIZ. REINF. 1 # 3 @ 4 in. o.c. WALL DIST. VERT. REINF. 1 # 3 @ 4 in. o.c. HOOP REINF - WIDTH, B, DIR. 4 legs of # 3

HOOP REINF - LENGTH DIR. 4 legs of # 3

TN-M TN

ANALISIS

fPn(k)

fMn (ft-k)

CHEQUEO POR CORTANTE

CUANTIAS MINIMAS DE REFUERZO QUE DA ACI 318-02 SECTION 21.7.2. 1 AND SECTION 14.3 AS

(rn)min. = 0.0020 [ for Acv (fc') 0.5

= kips > Vu , and bar size #3 horizontal]

(rV)min. = 0.0012 [ for Acv (fc') 0.5₌

kips > Vu , and bar size #3 vertical]

where Acv = 302 in2 (gross area of concrete section bounded by web thickness and length in t he shear direction) THE PROVIDED REINFORCEMENT RATIOS ARE

rn = 0.0047 > (rn)min. [Satisfactory]

rV = 0.0047 > (rV)min. [Satisfactory]

The proposed spacing is less t han the maximum permissible value of 18 in and is satisfactory. S ince wall Vu < 2 Acv (fc')0.5 , one curtain reinforcement required. (ACI 318-02, Sec.21.7.2.2)

THE DESIGN SHEAR FORCE IS GIVEN BY ACI 318-02 SECTION 21.7.4.1 & 21.7.4.4 AS

fVn =MIN [f Acv (ac(fc')0.5+rnfy),f8 Acv (fc')0.5] = 70.54 kips > Vu [Satisfactory]

where f = 0.6 (conservatively, ACI 318-05 9.3.4 a) ac= 2. 0 ( for hw/L = >2)

rV > rn [Satisfactory] (only for hw/ L > 2.0, ACI 318-02 Sec. 21.7.4.3)

3.42 16.55 16.55 L t B D 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 100 200 300 400 500 0,25 0,80 1,30 0,15

(13)

CHEQUEO FLEXION & AXIAL CAPACITY

THE MAXIMUN DESIGN AXIAL LOAD STRENGTH, ACI 318-02, Sec. 21.7.5.1 & Eq.(10-2), IS

fPmax=0.8 f[ 0.85 f c' (Ag- Ast) + f yAst] = 834.54 kips. > Pu [Satisfactory]

where f = 0.65 (ACI 318-02, Sec.9.3.2.2)

Ag = 586 in2.

Ast = 1.94 in2.

THE DESIGN MOMENT CAPACITY AT MA XIMUM AXIAL LOAD STRENGTH ARE FROM 0 TO 443 ft-k ips.

FOR THE BALANCED STRAIN CONDITION UNDER COMBINED FLEXURE AND AXIAL LOAD, THE MAXIMUM STRAIN IN THE CONCRETE AND IN THE TENSION REINFORCEMENT MUST SIMULTANEOUSLY REACH THE VALUES SPECIFIED IN ACI 318-02 SEC. 10.3.2

ASec= 0.003 ANDet= f y/ Es= 0.002069 . THE DEPTH TO THE NEUTRAL AXIS AND EQUIVALENT RECTANGULAR CONCRETE STRESS BLOCK ARE GIVEN BY

Cb= dec/ (ec+es) = 20 in a = Cbb1 = 17 in f= 0.48 + 83et= 0.652 (ACI 318-02, Fig. R9.3.2)

where d = (L-0.5D) = 33.181 in b1 = 0.85 ( ACI 318-02, Sec. 10.2.7.3 )

THE DESIGN AXIAL AND MOMENT CAPACITIES AT THE BALANCED STRAIN CONDITION ARE 206 kips AND 436 ft-kips .

IN ACCORDANCE WITH ACI SEC. 9.3.2 THE DESIGN MOMENT CAPACITY WITHOUT AXIAL LOAD IS fMn= 0.9Mn = 359 kips.

SUMMARY OF LOAD VERSUS MOMENT CAPACITIES ARE SHOWN IN THE TABLE BELOW, AND THEY ARE PLOTTED ON THE INTERACTION DIAGRAM ABOVE.

Pn (kips) Mn (ft-kips)

AT AXIAL LOAD ONLY = 835 0

AT MAXIMUM LOAD = 835 443

AT 0 % TENSION = 505 466

AT 25 % TENSION = 410 473

AT 50 % TENSION = 331 465

ATet=0.002 = 213 437

AT BALANCED CONDITION = 206 436

AT FLEXURE ONLY = 0 359

ATet= 0.005 = 63 424

THE DESIGN FORCES Pu& MuARE ALSO PLOTTED ON THE INTERACTION DIAGRAM. FROM THE INTERACTION DIAGRAM, THE ALLOWABLE MOMENT AT AN AXIAL LOAD Pu IS

fMn= 380 kips. > Mu [Satisfactory]

wheref= Min[0.9, Max(0.48 + 83 et, 0.65)] = 0.900 (ACI 318-02, Fig. R9.3.2)

CHECK BOUNDARY ZONE REQUIREMENTS

AN EXEMPTION FROM THE PROVISION OF BOUNDARY ZONE CONFINEMENT REINFORCEMENT IS GIVEN BY ACI SECTION 21.7.6.2, 21.7.6.3, and 21.7.6.5(a) PROVIDED THAT

c < (L hw) / (600du) and fc < 0.2 fc' [Satisfactory]

where c = 11 in. ( distance from the extreme compression fiber to neutral axis at Pu & Mn loads. )

du = 1.2 in. ( design displacement, assume 0.007hw as a conservative short cut, see ACI 318-02 Sec. 21.7.6.2a. )

fc = (Pu/ A) + (Muy / I ) = ksi. ( the maximun extreme fiber compressive stress at Pu & Mu loads. ) y = 26 in. ( distance from the extreme compression fiber to neutral axis at Pu & Mu loads. )

A = in2. ( area of transformed section. )

I = in4. ( moment of inertia of transformed section. )

And the longitudinal reinforcement ratio at the wall end = 0.003 < 400 / f y _{[Satisfactory]}

HENCE BOUNDARY ZONE DETAIL REQUIREMENTS ARE NOT NECESSARY AND OMIT THE CALCULATIONS BELOW. The boundary element length = MAX( c-0.1L, 0.5c ) = 6.07 in. ( ACI 318-02, Sec. 21.7.6.4 )

The maximum hoop spacing = MIN[ B/4 , 6db, 6 , 4+(14-hx)/3 ] = 8 in.o.c. ( ACI 318-02, Sec. 21.4.4.2 & 21.7.6.5a )

Ash,B DIR = (0.09 s hcf c' ) / f yh = N/A in2.

Ash,L DIR = (0.09 s hcf c' ) / f yh = _N/A in2.

604 116854

(14)



DISEÑO DE VIGAS.

RECTANGULAR CONCRETE LOSA CIMENTACION/SECTION DESIGN

Reinforcing flexion para simple o Doble reforzamiento Secciones Por Codigo ACI 318-2005

JobName: Subject:

JobNumber: MOMENT: NEGATIV Checker: Ate lier7

b=30cm

Input Data:

VIGA o LOZA SECCION? Beam

Reinforcing Yield S trength, fy = 4200 kg/cm2 h=40cm d=35cm

Concrete Comp. Strength, f 'c = 210 kg/cm2

Beam Width, b = 30.000 cm

Depth to Tension Reinforcing, d = 35.000 cm As=2.02

Total Beam Depth, h = 40.000 cm Singly Reinforced Se ction

Depth to Compression Reinf., d' = 0.000 cm d' b

MOMENTO ULTIMO, Mu = 1.97 ton-m

(φ = 0.90) 0.9 A's

h d

Results:

Stress Block Data: As

Doubly Reinforced Section b1 = 0.85 c = 1.398 cm. a = 1.188 cm. Reinforcing Criteria: rb = 0.02142 r(min) = 0.00333 As (min) = 3.500 cm.^2

r(temp) = N.A. (total)

As (temp) = N.A. cm.^2/face

r(max) = 0.01606 As (max) = 16.865 cm.^2 Computed Reinforcing: r = 0.00144 As = 1.515 cm.^2 (4/3)*As = 2.020 cm.^2 f 's = N.A. kg/cm2 A's = N.A. cm.^2 As (use) = 2.020 cm.^2 Comments: Ø 1/2" 3 varillas Ø 5/8" 0 varillas TN-M TN

“CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”.

: CALLE SANTA ROSA S/N

(15)

JobName: Subject:

JobNumber: Originator: CORTE Checker: Atelier7

Input Data:

INGLESAS METRICAS Beam or Slab Section? Beam Beam

cing Yield Strength, fy = 60 ksi 4200 kg/cm2 e Comp. Strength, f 'c = 3 ksi. 210 kg/cm2

Beam Width, b = 11.811 in. 30.0 cm d Vu Vu d d Vu

Tension Reinforcing, d = 13.780 in. 35.0 cm Total Beam Depth, h = 15.748 in. 40.0 cm ate Design Shear, Vu = 9.48 kips 4.30 Tn en xx Design Axial Load, Pu = 0.00 kips 0.00 Tn

tirrup Area, Av(stirrup) = 0.110 in.^2 0.710 cm2 Tie/Stirrup Spacing, s = 2.9528 in. 7.5000 cm

Vu

d

Results: Vu

For Beam:

Typical Critical Sections for Shear

INGLESAS METRICAS

fVc = 15.15 kips 6.87 Tn.

fVs = 26.28 kips 11.92 Tn.

fVn = fVc+fVs = 41.43 kips >= Vu = 9.47987664696322 kips, O.K. 18.79 Tn. fVs(max) = 60.62 kips >= Vs = 26.28 kips, O.K. 27.50 Tn. Av(prov) = 0.449 in.^2 =Av(stirrup)*(12/s) 2.89 cm2

Av(req'd) = 0.000 in.^2 <= Av(prov) = 0.4486860065632 in.^2, O.K. 0.00 cm2

Av(min) = 0.029 in.^2 <= Av(prov) = 0.4486860065632 in.^2, O.K. 0.19 cm2

s(max) = 6.890 in. >= s = 2.95275590551181 in., O.K. 17.50cm

Comments: Ø 3/8" 0 varillas

RECTANGULAR CONCRETE LOZA CIMENTACION/SECTION DESIGN

LOZA UN SOLO LADO POR CORTANTE

Por Codigo ACI 318-2005

“CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”. CORTANTE VA-1

(16)

DISEÑO DE TECHO LIGERO.

Factor de seguridad de: SR=1/0.504=1.984

(17)

STEEL BEAM AND COLUMN ANALYSIS / CODE CHECK

Per AISC 9th Edition Manual (ASD)

For Rectangular HSS (Tube) Shapes

Job Name: “CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”. _Subject:

Job Number: : CALLE SANTA ROS DISTRITO: PROVINCIA: CANAS Originator:

Input Data:

Member Size: Member Properties: Y

Select: HSS5x4x1/4 H = 5.000 in.

B = 4.000 in. t=0.2 5.9182

Member Loadings: t = 0.233 in.

P = 11.33 kips A = 3.84 in.^2

Mx(max) = 6.09 ft-kips Ix = 13.40 in.^4

Mx1 = 0.00 ft-kips Sx = 5.35 in.^3 H=5 X

Mx2 = ft-kips rx = 1.870 in. t=0.233

My(max) = 0.44 ft-kips Iy = 9.46 in.^4

My1 = 0.00 ft-kips Sy = 4.73 in.^3

My2 = ft-kips ry = 1.570 in. B=4

wt./ft. = 13.90 plf.

Design Parameters: HSS5x4x1/4 Section

Fy = 36.00 ksi 12.5X10X6mm Kx = 1.00 Ky = 1.00 Lx = 25.000 ft. Ly = 25.000 ft. Lbx = 25.000 ft. Lby = 25.000 ft. Cmx = 0.85 Cmy = 0.85 ASIF = 1.000 Results:

For Axial Compression: For X-axis Bending: For Y-axis Bending:

Kx*Lx/rx = 160.43 Lcx = 18.06 ft. Lcy = 22.57 ft.

Ky*Ly/ry = 191.08 fbx = 13.66 ksi fby = 1.12 ksi

Cc = 126.10 Fbx = 21.60 ksi Fby = 21.60 ksi

fa = 2.95 ksi Mrx = 9.63 ft-kips Mry = 8.51 ft-kips

Fa = 4.09 ksi

Pa = 15.71 kips

X-axis Euler Stress: Y-axis Euler Stress:

F'ex = 5.80 ksi F'ey = 4.09 ksi

Stress Ratio:

S.R. = 1.973 Eqn. H1-1 CONFIRMANDO LOS DATOS DE ETAPS

(18)

Concrete Column Design Based on ACI 318-05

Reinforcing flexion reforzamiento Secciones Por Codigo ACI 318-2005

Job Name: Subject: C-1

Job Number: Originator: Check er: Atelier7

INPUT DATA & DESIGN SU MMARY

RES IS TE NCIA DEL CONCRE TO f c' = 3 ksi 210 kg/cm2 REBAR YIELD STRESS f y = 60 ksi 4200 kg/cm3 COLUMN DIMENSIONS cx = 9.8425 in 25.00 cm

cy = 15.748 in 40.00 cm FACTORED AXIAL LOAD Pu = 14.551 k 6.60 tn FACTORED MAGNIFIED MOMENT Mu,x = 13.018 ft-k 1.80 tn-m

Mu,y = 0.5786 ft-k 0.08 tn-m FACTORED SHEAR LOAD Vu,x = 0.3307 k 0.15 tn

Vu,y = 0.0441 k 0.02 tn COLUMN VERT. REINF. 3 # 5 at x dir.

2 # 5 at y dir.

SHEAR REINF. 1 legs,# 3 @ 4 in o.c., x dir. EL DISEÑO ES ADECUADO.

1 legs,# 3 @ 4 in o.c., y dir.

Mux Muy

AXIAL tn

ANALYSIS Vux Vuy

fPn(k)

Pn (kips) Mn (ft-kips) Pn (Tn) Mn (Tn-m) AT AXIAL LOAD ONLY 261 0 118.43 0.00 AT MAXIMUM LOAD 261 28 118.43 3.93 AT 0 % TENSION 218 45 99.10 6.27 AT 25 % TENSION 183 55 82.88 7.55 AT 50 % TENSION 153 60 69.50 8.31 AT e t = 0.002 109 66 49.42 9.12 AT BALANCED CONDITION 106 66 48.29 9.18

fMn (ft-k) AT e t = 0.005 66 77 30.14 10.63 AT FLEXURE ONLY 0 52 0.00 7.16

CHEQUEANDO FLEXION & CAPACIDAD AXIAL

Mu= (Mu,x2+ Mu,y2)0.5 = ft -k, (c ombined bending load.) q = 2.54 o

, (the direction of combined load.) fPmax=0.80 f[ 0.85 f c' (Ag- Ast) + f yAst] = 261.1 kips., (at max axial load, ACI 318-05, Sec. 10.3.6.2)

where f= 0.65 (ACI 318-05, Sec.9.3.2.2) > Pu [OK] Ag= 155 in2. Ast = 1.86 in2.

a = Cbb1 = 7 in (at balanced strain condition, ACI 10.3.2)

f= 0.48 + 83et= (ACI 318-05, Fig. R9.3.2)

where Cb = dec/ (ec+es) = 8 in et= 0.002069 ec= 0.003 d = 13.8871 in, (ACI 7.7.1) b1= 0. 85 ( ACI 318 -05 , S ec . 1 0. 2. 7. 3 )

fMn= 0.9Mn = 52 ft-kips @ Pn = 0, (ACI 318-05, Sec. 9.3.2) ,& et,min = 0.004, (ACI 318-05, Sec. 10.3.5)

fMn= ft-kips@Pu= 15 kips > Mu [OK]

rmax = 0. 08 (A CI 31 8-0 5, S ec ti on 10. 9) rprovd = 0.012

rmin = 0. 01 (A CI 31 8-0 5, S ec ti on 10. 9) [OK]

CHEQ UEANDO CAPACIDAD POR COR TE (ACI 318-05 Sec. 11.1.1, 11.3.1, & 11.5.6.2)

fVn=f(Vs+ Vc) (ACI 318-05 Sec. 11.1.1)

> Vu [OK]

where f= 0.75 (ACI 318-05 Sec. 9.3.2.3) f y = 40 ksi

d A0 Av Vc= 2 (f c')0.5 A0 Vs= MIN (d f y Av/ s , 4Vc) fVn x 13.56 133.5 0.11 14.6 14.9 22 y 7.66 120.6 0.11 13.2 8.4 16 smax = 9. 84252 (ACI 318-05, Sect ion 7.10.5.2) sprovd = 4 in 10.2 cm smin = 1 (ACI 318-05, Sect ion 7.10.4.3) [OK]

“CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”. DISTRITO: LAYO : CALLE SANTA ROSA S /N

57 0.652 (Total 6 # 5) 13.0312 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 e e q ( ') ' 2 ' ' 2 0.85 , 57 , 29000 0.85 2 , 0 0.85 , , , C C C C C S f ksi f E c E s o E c c c _for f _c _o f o o for f _c _o for E s s s y f for f y s y e e e ee e e ee eee ee   _{ } _   -<<   _   ³        _>  

(19)

DISEÑO DE CIMIENTOS CORRIDOS

Reinforcing flexion reforzamiento Secciones

Por reglamento nacional de edificacciones-2005-MURO PERIMETRICO

Job Name: “CONSTRUCCION DEL CENTRO DE ACOPIO SPAR LAYO”. _Subject: _SMCV

Job Number: : CALLE SANTA ROSA SDISTRITO: LAYO PROVINCIA: CANAS Originator: Atelier7

TABLAS DE REFERENCIA :

Coeficiente de friccion para desplazamiento

DATOS DEL SUELO : 0.70

Peso especifico ( g ) 2400 Kg/m3 0.70

Angulo de friccion ( f ) 20 grados 0.70

Coeficiente de friccion ( µ ) 0.45 0.60

Capacidad Portante ( s ) 0.94 Kg/cm2 0.60

0.60

DATOS DEL MURO : 0.50

Espesor del muro ( t ) 0.15 m 0.50

Coeficiente Sismic o ( C1) 0.50 0.45

Factor de zona (Z) 0.30 0.45

Factor de uso (U) 1.00

Altura del muro ( h ) 2.50 m

Ancho de la Solera 0.15 m

Altura de la Solera 0.30 m

Ancho Sobrecimiento (s/c) 0.15 m

Altura Sobrecimiento 0.85 m

Peso especific o del muro ( gm ) 1800 Kg/cm3 Peso especifico del concreto armado ( gCA ) 2400 Kg/cm3

Peso especifico del concreto simple ( gCS ) 2300 Kg/cm3 0.30

DATOS DEL CIMIENTO :

Ancho del cimiento ( a ) 0.50 m Altura del cimiento ( hc ) 1.00 m Profundidad de cimentación ( hf ) 1.40 m Altura de relleno ( hr ) 0.40 m 2.50 Ka = tg ^2 (45° - f/2) 0.49 Kp = tg ^2 (45° + f/2) 2.04 Ea = 1/2*Ka*gs*(hc)^2 *B 588.35Kg Ep = 1/2*Kp*gs*(hc)^2 *B 2447.53Kg 0.85

CALCULO DEL PESO TOTAL : 0.40

Psolera = 108.00Kg Pmuro = 675.00Kg Ps/c = 293.25Kg Pcimiento = 1150.00Kg 1.40 Prelleno = 336.00Kg 1.00 P TOTAL = 2562.25Kg

Empuje sismico s obre la solera (Hs) = 16.20Kg Empuje sismico sobre la albañileria (Ha) = 101.25Kg Empuje sismico sobre el s/c (Hs/c) = 43.99

Empuje sismico sobre la cimentacion (Hc) = 172.50Kg

0.50

FUERZA RESISTENTE (Fr)

Fr = µ *Ptotal + Ep 3600.54Kg

FUERZA ACTUANTE (Fa)

Fa = Hs+ Ha+Hc+ Hs/c+Ea 922.29Kg F.S.D. = Fr/Fa 3.90 > 1.50 OK !!! EXTREMO IZQUIERDO MOMENTO DE VOLTEO ( Mv) Mv = Hi*di + Ea*ha Elemento H(Kg) d(m) M(Kg-m) solera 16.20 4.20 68.04 muro de albañileria 101.25 3.10 313.88 sobrecimiento 43.99 1.43 62.68 cimiento 172.50 0.50 86.25 Empujeactivo 588.35 0.33 196.12 Mv = 726.96 kg x m MOMENTO RESISTENTE ( Mr ) Mr = Pc*a/2+(Ps+Pm+Ps/c)*t/2 +Ep*hf/3 1619.60 F.S.D. = Mr/Ma 2.23 >1.50 OK !!! 0.15 Terreno cohesivo Media Rocoso TERRENO DE CIMENTACION

Roca dura uniforme con pocas grietas Roca dura uniforme con muchas fisuras

Roca blanda Estrato de grava Terreno Arenoso Muy dura Dura Densa No densa Densa Media Ha Hc Ea Ep µ x Ptotal Hs Pc Ps/c Pm Ps Hs/c

(20)

9) CONCLUSIONES

1._Se diseño en ETABS 9.72 y en los cuales se hizo un análisis estático y dinámico espectral el cual se comparo ambos análisis de manera que los cortantes basales sean similares, como dice la norma la fuerza mínima para cada una de las direcciones no será de menor de un 80% la del análisis

estático, de manera que la participación de las masas sean de un 99.99%.

2._La nueva edificación se chequeo el análisis los desplazamientos según norma no siendo superiores 0.005 para la albañilería confinada. Ver tablas.

3._ Verificar en el terreno las condiciones de la cimentación.

4._ No se permitirá cimentar en relleno ni tampoco en cimentación vieja, deberá retirarse la existente, pues las capacidades de ella pueden variar, en la base de fundación.

5._Se escala los resultados del análisis para el cortante dinámico, más no los desplazamientos. Ver tabla de desplazamientos.

Layo, Agosto del 2012

EXTREMO DERECHO 0.30 MOMENTO DE VOLTEO ( Mv) Mv = Hi*di + Ea*ha Elemento H(Kg) d(m) M(Kg-m) solera 16.20 4.20 68.04 2.50 muro de albañileria 101.25 3.10 313.88 sobrecimiento 43.99 1.43 62.68 cimiento 172.50 0.50 86.25 Empujeactivo 588.35 0.47 274.56 Mv = 805.41 kg x m 0.85 MOMENTO RESISTENTE ( Mr ) 0.40 Mr = Pc*a/2+(Ps+Pm+Ps/c)*(a-t/2) +Ep*hc/3 803.71 w

F.S.D. = Mr/Ma 1.00 >1.50 Cambiar de Seccion

1.40

1.00

ESFUERZOS SOBRE EL TERRENO :

Xo = (Mr - Mv)/Ptotal 0.348m 0.50 e = Xo - a/2 -0.098 s t = Ptotal/(2*B(a/2-e)) 0.37Kg/cm2 < 0. 94 Kg /cm 2 OK !!! 0.15 Ha Hc Ep Ea µ x Ptotal Hs Pc Ps/c Pm Ps Hs/c