MC Edificio PlazaEmpresarial

8/16/2019 MC Edificio PlazaEmpresarial

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MEMORI DE C LCULO ESTRUCTUR L

EDIFICIO OFICINAS TORRE EMPRESARIAL


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CONESDI, Construcción, Supervisión y Diseño

52 ave A, 5-73 Naciones Unidas II, Z10, Villa Nueva

Tel: (502) 5692-9775

[email protected]/ www.conesdi.com

MEMORIA DE CÁLCULO DESCRIPTIVA

Nombre del Proyecto: Edificio de oficinas Plaza Empresarial

Dirección: Plaza Empresarial, Carretera a Muxbal

Diseño: CONESDI

Códigos de Diseño Estructural: AGIES 2010, ASCE 07-10, ACI-318-14, AISC 360-10

1. DESCRIPCIÓN DE ESTRUCTURA:

La edificación consiste en un edificio de 4 niveles para oficinas, se consideran los primeros 3 niveles,con losa prefabricada y el techo con estructura metálica y lamina troquelada, la configuración

estructural utilizada se basa en un sistema de marcos rígidos resistentes a momentos, se utilizará

un sistema de losa prefabricada en el entrepiso. Las vigas que conforman el sistema se subdividen

en vigas principales de 0.60x0.30 metros sobre el sentido largo y de 0.40x0.30 en el sentido corto.

Las columnas principales tienen una sección cuadrada rectangular de 0.60x0.40 metros y 0.40x40

metros. Para la cimentación se usa un sistema de zapatas aisladas y se calculan con una capacidad

soporte del suelo de 20 ton/m2, esta capacidad soporte es tomada del reporte de suelos

proporcionado por el Dr. RODOLFO SEMRAU LAGO. Con respecto al diseño sísmico se utilizó la

Norma AGIES 2010 y el código ASCE 07-10 para determinar la carga sísmica y para el diseño de

los elementos estructurales de concreto reforzado se utilizó el código ACI-318-14.

Número de niveles: 4

Altura de edificación (h): 12.00 m

Dimensión menor en planta (d): 12.00 m

Dimensión mayor en planta (D): 17.00 m

Relación lado mayor/lado menor


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2. TRABAJOS A REALIZAR:

a. Movimiento de tierra:

Excavación estructural

Las excavaciones específicas de la cimentación son actividades propias del constructor, quien

deberá verificar y autorizar los ejes, dimensiones y profundidad de los cimientos.

En la excavación de los cimientos se debe consultar con el supervisor la cota final de los

mismos por cuestiones derivadas de la capacidad soporte del suelo y por la existencia futura

de ascensores. Las excavaciones deberán de ser protegidas con un sello de concreto pobre

de 5 cms de espesor con una resistencia mínima de 2500 psi, el cual no se debe obviar bajoninguna circunstancia y la misma deberá de estar perfectamente nivelada, para luego colocar

el acero de refuerzo de los cimientos.

Rellenos Estructurales

Los rellenos sobre zapatas deberán ser ejecutados con equipo menor (no a mano) y deberán

ser ejecutados en capas no mayores de 0.20 m de espesor elaborándose un reporte formal

de la calidad de los mismos, los cuales deben ser aprobados por el supervisor.

b. Medidas de protección de vecindades

No se contemplan para este diseño

c. Estructura Principal

Los trabajos de la estructura principal comprenden lo siguiente:

Cimentación: En este renglón se incluyen todos los trabajos requeridos para la construcción

de la cimentación del edificio, como lo son:

o Zapatas, vigas conectoras y cimientos: Se considera todos los materiales (concreto,

acero y formaleta) y mano de obra necesaria para la construcción de todas las

cimentaciones requeridas, entiéndase zapatas, cimientos corridos, vigas de

cimentación, etc. (donde apliquen).


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3. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

a. Especificaciones técnicas del concreto hidráulico

Componentes del concreto

Se utilizarán los códigos de diseño estructural utilizados en Guatemala que fueron utilizados

en el diseño del Edificio en cuestión, siendo estas las Normas AGIES, así como los códigos

UBC-97 y ACI 318-11, los cuales se utilizarán como base para cualquier duda o resolución de

problemas durante la construcción, también podrá utilizarse el ACI 318-05 y ACI 117-90 para

las tolerancias de los materiales y de la construcción.

El concreto debe estar conformado por agregados gruesos, finos, cemento y agua. Los

agregados deberán ser cuidadosamente seleccionados para poder conformar una mezclahomogénea, libre de sedimentos o suciedad que pueda alterar la resistencia del mismo. El

agregado grueso deberá ser piedra caliza con dimensiones no mayores de una (1) pulgada,

mientras que el agregado fino deberá ser arena de río lavada. Los agregados deben cumplir

con la norma ASTM C-33 y ASTM C-330. El cemento a utilizarse será tipo Portland, norma

ASTM C-150, cemento hidráulico adicionado, norma ASTM-C595 y cemento hidráulico,

norma ASTM C-1157. El agua empleada en la elaboración del mismo debe estar limpia de

cualquier impureza y cumplir con las disposiciones de la norma ASTM C-1602. Los aditivos

empleados para modificar alguna propiedad del concreto deben ser compatibles con el tipo de

cemento utilizado y deben cumplir con la norma ASTM C-494.

o Concreto de 1,500 a 2,500 psi (105 a 175 kg/cm2) a los 28 días:

Concreto para uso en elementos con bajos requisitos estructurales como banquetas, plantillas

para cimentaciones, rellenos de baja resistencia, losas de cimentación de 2,500 psi o 175

kg/cm2 o bordillos. Este tipo de concreto debe cumplir con la norma ASTM C-39 y resistencia

a la compresión con 85% de nivel de confianza a los 28 días. Se debe garantizar por parte del

productor la calidad, uniformidad, medición y dosificación de materiales controlados por medio

de pruebas de laboratorio certificadas.

o Concreto de 3,000 a 3,500 psi 210 a 245 kg/cm2) a los 28 días:

Concreto con moderados requisitos estructurales en donde se requiere de un mayor grado de

consistencia y trabajabilidad, en estructuras con alta densidad de acero y largas distancias de

bombeo como cimentaciones, losas tradicionales o prefabricadas, muros esbeltos y columnas

con alta densidad de acero de refuerzo. Para las pruebas de resistencia a la compresión debe


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Cimientos Secundarios y Pisos de Sótano

La resistencia de estos elementos será de 3000 PSI (210 kg/cm2) con un agregado no mayor

a ¾ “.

Las resistencias mínimas de los materiales deberán ser confirmadas y avaladas por el

supervisor en su momento, para lo cual se llevará un registro de las mismas basadas en el

código ACI 318-02.

c. Especificaciones de ensayos de laboratorio

Como mínimo se elaborarán muestras (cilindros) representativos para testear a 7, 14, 28 y 56

días elaborándose los reportes que sean necesarios para obtener un control estadístico

completo. Estos controles se elaborarán en columnas cada 10 m3, en cimientos vigas y losas

cada 20 m3, adicionalmente se elaborará pruebas de revenimiento a cada camión o bachada

que se descargue en obra.

Es necesario también obtener cilindros paralelos aleatorios de concreto para hacer testeos en

un laboratorio ajeno todo el tiempo con el fin de comparar resultados de resistencia del

concreto. Todos los testigos o muestras de concreto deberán de estar perfectamente

identificados por ejes, niveles, elemento, etc., para poder tomar decisiones acertadas al

momento de tener diferencias con las resistencias especificadas.

Para poder autorizar los desencofrados deberá de corroborarse la resistencia del concretoutilizado y debe ser autorizado por el supervisor, esta autorización puede ser verbal en el

momento, pero deberá quedar registrado en bitácora no más allá de 24 horas luego de la

autorización.

d. Calidad del concreto, mezclado y colocación

Elaboración y Colocado del Concreto

La elaboración y colocación del concreto se deberá realizar con una empresa especializada

en esta actividad, no se permitirá la utilización de concreteras o camiones concreteros para

elaborar concreto por el constructor, a menos que se apruebe el proceso completo por el

supervisor y solo en algunos elementos, como cimientos secundarios y pisos de concreto o

reforzamiento secundario de paredes.


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Para la colocación del concreto se pueden utilizar aditivos de concreto que mejoren su

trabajabilidad, pero los mismos deben ser autorizados por el supervisor y deben ser

garantizados por la empresa que los suministra o los aplica.

Antes de colocar el concreto, deberán de estar totalmente concluidos todos los trabajos de

refuerzo, no se permitirá colocar el mismo con la armadura concluida parcialmente.

Preparación del equipo y del lugar de colocación

La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente:

Todo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio.

Debe retirarse todos los escombros, pedazos de alambre de amarre en los espacios

que serán ocupaos por el concreto de tal manera quede totalmente limpia la superficie.

Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el concreto deben estar

adecuadamente humedecidas.

Transporte

El concreto debe transportarse desde la mezcladora al sitio final de colocación empleando

métodos que eviten la segregación o la perdida de material.

Colocación

El concreto debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar lasegregación debida a su manipulación o desplazamiento.

La colocación debe efectuarse a una velocidad tal que el concreto conserve su estado plástico

en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo.

No debe colocarse en la estructura el concreto que haya endurecido parcialmente, o que se

haya contaminado con materiales extraños.

No debe utilizarse concreto al que después de preparado se le adicione agua, ni que haya

sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos sea aprobado por el ingeniero.

Una vez iniciada la colocación del concreto, esta debe efectuarse en una operación continua

hasta que se termine el llenado de la sección, definida por sus límites o juntas

predeterminadas.

La superficie superior de las capas colocadas entre encofrados verticales por lo general debe

estar a nivel.


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Todo concreto debe compactarse cuidadosamente por medios adecuados durante la

colocación y debe acomodarse por completo alrededor del refuerzo y de las instalaciones

embedidas y en las esquinas del encofrado.

Curado

El curado consiste en mantener un contenido satisfactorio de humedad y una temperatura

adecuada en el concreto recién fundido, para que este desarrolle las propiedades para las

cuales fue diseñado. La resistencia y la durabilidad del concreto se desarrollarán plenamente

sólo si se cura de manera adecuada. Todas las superficies de concreto deben mantenerse

húmedas por un período no menor de siete (7) días, después de haber sido colocado el

concreto. Durante ese tiempo se debe proteger el concreto del viento y del sol y debe

mantenerse tan húmedo como sea posible especialmente los tres (3) primeros días, según lo

especifica Standard Practice for Curing Concrete del comité de ACI-318.

Formaletas

El objeto de las formaletas es obtener una estructura que cumpla con la forma, los niveles y

las dimensiones de los elementos según lo indicado en los planos de diseño y en las

especificaciones.

En la mayoría de los casos el concreto quedará parcialmente expuesto por lo que se debe

usar formaletas adecuadas para obtener un concreto con una apariencia fina y lisa.

La formaleta debe ser esencialmente y suficientemente hermética para impedir la fugadel mortero.

La formaleta debe estar adecuadamente arriostradas o amarradas entre sí, de tal

manera que conserven su posición y forma.

La formaleta y sus apoyos debe diseñarse de tal manera no dañen la estructura

previamente construida.

El diseño de las cimbras debe tomar en cuenta los siguientes factores:

Velocidad y método de colocación del concreto

Cargas de construcción, incluyendo cargas verticales, horizontales y de impacto.


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Las formaletas laterales de vigas y losas pueden ser retiradas 5 días luego de haberse

realizado la fundición; los apuntalamientos de vigas y losas podrán removerse 7 días después

de haberse fundido y demostrar al supervisor que su resistencia tiene como mínimo un 70 %

de la resistencia final.

Las formaletas de columnas no podrán removerse si no hasta haber cumplido como mínimo

24 horas de haberse fundido y su resistencia deberá de haberse chequeado antes de fundir

la siguiente losa a los 12 días, ninguna losa se podrá fundir antes de 10 días después de fundir

columnas.

Las formaletas se deberán armarse de tal manera que la superficie final de concreto cumpla

con las especificaciones y requisitos mínimos del código ACI -117-90, de manera que no

cumpla con estos requisitos no será aceptada y cualquier reparación correrá por parte del

contratista, y su aceptación estará sujeta a la aprobación del supervisor y del ingeniero o

arquitecto.

El contratista puede disponer de un tiempo prudencial, para hacer pruebas de su concreto

expuesto si así lo necesita y solicitar al supervisor le autorice la calidad de la superficie a fin

de continuar con las fundiciones, esto no significa la autorización total, ya que el contratista

deberá implementar un control de calidad que mantenga el parámetro autorizado previamente.

Remoción de las formaletas y de la obra falsa

El tiempo de remoción de las formaletas y obra falsa está condicionado por el tipo y

localización de la estructura, el curado, el clima y otros factores que afecten el endurecimiento

del concreto. Si las operaciones de campo no están controladas por ensayos de especímenes

de concreto, el siguiente cuadro puede usarse como guía para el tiempo mínimo requerido

antes de remoción de las formaletas y de la obra falsa.

La remoción de formaletas y soportes se debe hacer cuidadosamente y en forma tal que

permita al concreto tomar gradual y uniformemente los esfuerzos debidos a su peso propio.

Los encofrados deben retirarse de tal manera que no se afecte negativamente la seguridad o

funcionamiento de la estructura. El concreto expuesto por el desencofrado debe tener

suficiente resistencia para no ser dañado por las operaciones del mismo.


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Manejo de vibradores en fundición

Los vibradores deben insertarse verticalmente, atravesar la capa que se está consolidando y

penetrar unos centímetros en la capa colocada anteriormente, la que debe estar en estado

plástico, a intervalos sistemáticos de tal manera que se logre una compactación adecuada.

Los puntos de aplicación deben espaciarse uniformemente a distancias no mayores del doble

del radio de vibración efectiva de los vibradores.

La vibración debe ser tal que no se transmita por el refuerzo a secciones o capas de concreto

que hayan endurecido a tal grado que el concreto no pueda volverse plástico por su

revibración, y tampoco debe usarse como medio para transportar el concreto a lo largo de las

formaletas ni para desplazar el mismo a distancias tales que causen su segregación.

Con el fin de obtener un concreto debidamente consolidado carente de cavidades, burbujas y

similares, la vibración debe ser complementada por la compactación manual que sea

necesaria a lo largo de las superficies de las formaletas y en las esquinas y puntos donde sea

difícil obtener una vibración adecuada.

e. Especificaciones técnicas del acero de refuerzo

Acero de Refuerzo

El acero de refuerzo utilizado en la obra deberá de pasar un riguroso control de calidad, el

acero de refuerzo debe tener una resistencia mínima de 60,000 PSI (grado 60) o 4,200 kg/cm2

este deberá de ser sometido a todas las pruebas de laboratorio que se requieran para

garantizar su calidad, debiendo cumplir las normas ASTM, también el contratista deberá de

proporcionar el documento de calidad del proveedor.

Las barras de refuerzo deben cumplir con la norma ASTM C-915. Se prefieren corrugadas

porque mejora la adherencia entre el concreto y el acero.

No está permitido el uso del acero denominado milimétrico o comercial bajo ninguna

circunstancia, en vista que no posee ductilidad ni uniformidad y el por alto grado de variabilidad

en resistencia y dimensiones. Todo el acero de refuerzo a util izarse deberá estar libre de óxido

o de cualquier otra impureza.


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El colocado del refuerzo deberá ser inspeccionado todo el tiempo por el ingeniero residente y

por el supervisor, lo cual no implica la aceptación parcial de los armados, sino sencillamente

que se ejecute el trabajo correctamente en todas sus fases, antes de cualquier fundición la

supervisión aceptará el armado completo, o en su defecto se corregirá el mismo, pero previo

a la fundición el constructor podrá hacer sus pruebas de refuerzo antes de que el material

ingrese a la obra para su propia garantía, pero el supervisor nombrado podrá escoger en forma

aleatoria en la obra la cantidad de muestras que el crea necesario para elaborar sus propias

pruebas de laboratorio las cuales deberá de considerar el contratista en su costo, el número

de pr uebas no excederá lo recomendable por la buena práctica de la ingeniería.

El refuerzo debe ser firmemente sostenido durante la colocación y fraguado del concreto. Las

barras deben amarrarse en todas las intersecciones, excepto en el caso de espaciamientos

menores de 300 mm, en el cual se amarraran las intersecciones alternas.

Todos los parámetros para la recomendable colocación del acero de refuerzo como

recubrimientos, traslapes anclajes, etc. se encuentra esTablacido en los planos, pero por

defecto de los mismos podrá consultarse con el diseñador, el supervisor y en algunos el

código ACI para evacuar la duda.

ESPECIFICACIONES DE MATERIALES:

Resistencia

Peso Específico

Concreto:

Cimentación f ́c 280 kg/cm2 2400 kg/m3

Vigas y Losas f ́c 280 kg/cm2 2400 kg/m3

Columnas f ́c 280 kg/cm2 2400 kg/m3

Mampostería f ́c 35 kg/cm2 1600 kg/m3

Acero (grado 60 f y 4200 kg/cm2 7640 kg/m3


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4. TIPO DE ANÁLISIS UTILIZADO: ANÁLISIS ESTÁTICO

PARÁMETROS DE DISEÑO:

Tipo de Suelo: D

Tipo de Fuentes sísmica A

Zona Sísmica: 4.00

Factor de Zona Sísmica: 0.40

Tipo de uso de la Estructura: Oficinas

Sistema Estructural: Marcos resistentes a momentos

Categoría de Ocupación: III Estándar

Factor de Importancia: 1.00Factor de respuesta sísmica R: 8.00

Factor amplificación de sismo: 2.80

Cercanía a la fuente: ≤ 10 Km

CARGAS DE DISEÑO:

Carga viva de losa 1, 2 y 3 200.00 kg/m2

Sobrecarga losa 1, 2 y 3 200.00 kg/m2

Carga viva de losa 4 (lamina) 50.00 kg/m2

Sobrecarga losa 4 (lamina) 50.00 kg/m2

Casos de Cargas

Carga muerta: D

Sobre carga muerta: Sc

Carga Viva: L

Sismo X: Sx

Sismo Y: Sy

Combinaciones utilizadas

U01: 1.4(D + Sc)

U02: 1.2(D + Sc) + 1.6L

U03: 1.2(D + Sc) + L + Sx

U04: 1.2(D + Sc) + L – Sx


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U05: 1.2(D + Sc) + L + Sy

U06: 1.2(D + Sc) + L – Sy

U07: 1.2(D + Sc) + Sx

U08: 1.2(D + Sc) – Sx

U09: 1.2(D + Sc) + Sy

U10: 1.2(D + Sc) – Sy

U11: 0.9(D + Sc) + Sx

U12: 0.9(D + Sc) – Sx

U13: 0.9(D + Sc) + Sy

U14: 0.9(D + Sc) – Sy

Diseño Sísmico según norma ASCE 07-10

Se considera para el diseño sísmico los parámetros establecidos por la norma ASCE 07-10, usando

una fuente de masa del 100% de la carga muerta + 100% de la sobrecarga y el 25% de la carga

viva.

Método de cálculo de periodo de estructura = Exacto

Coeficiente, Ct [ASCE Tabla 12.8-2] C = 0.028ft

Coeficiente, x [ASCE Tabla 12.8-2] x = 0.8

Altura de estructura sobre la base, hn hn =12 mts

Periodo fundamental, Ta [ASCE 12.8.2.1

Eq. 12.8-7]T = Chn

T = 0.564 seg

Periodo de transición, TL [ASCE 11.4.5] TL = 0.56 seg

Factores y Coeficientes

Factor de modificación de respuesta, R [ASCE Tabla 12.2-1] R = 8

Factor de Sobrefuerza, Ω0 [ASCE Tabla 12.2-1] Ω = 3

Factor de amplificación de deflexión, Cd [ASCE Tabla 12.2-1] Cd = 5.5

Factor de importancia, I [ASCE Tabla 11.5-1] I = 1

Ss and S1


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Mapped MCE Aceleración Espectro respuesta, Ss [ASCE

11.4.1]S = 1.68g

Mapped MCE Aceleración Espectro respuesta, S1 [ASCE

11.4.1]S = 0.99g

Clase de Sitio [ASCE Tabla 20.3-1] = D - Stiff Soil

Coeficiente de sitio, Fa [ASCE Tabla 11.4-1] F = 1

Coeficiente de sitiio, Fv [ASCE Tabla 11.4-2] Fv = 1.5

Esprectro de Respuesta

MCE Spectral Response Acceleration, SMS

[ASCE 11.4.3, Eq. 11.4-1]SM = FS SM = 1.68g

MCE Spectral Response Acceleration, SM1

[ASCE 11.4.3, Eq. 11.4-2]SM = FvS SM = 1.485g

Design Spectral Response Acceleration,

SDS [ASCE 11.4.4, Eq. 11.4-3]SD =

2

3SM SD = 1.12g

Design Spectral Response Acceleration,

SD1 [ASCE 11.4.4, Eq. 11.4-4]SD =

2

3SM SD = 0.99g

Equivalente de fuerzas laterales

Seismic Response Coeficiente, CS [ASCE 12.8.1.1, Eq. 12.8-

2]

C =SD

(RI

)

[ASCE 12.8.1.1, Eq. 12.8-4] C, =SDTL

T(RI

)

[ASCE 12.8.1.1, Eq. 12.8-5] C,in = max(0.044SDI, 0.01) = 0.04928

[ASCE 12.8.1.1, Eq. 12.8-6] C,in = 0.5S

(

R

I )

forS = 0.6g

C,in ≤ C ≤ C,


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Calculo de cortante Basal

Periodo

usado

(sec)

C

s

W

(tonf)

V

(tonf)

0.564 0.14333.3313

946.66639


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Parámetros chequeo Espectro Guatemala según AGIES NSE 2

-10

Para el chequeo dinámico se utilizó el espectro propuesto por la norma AGIES NSE 2-10, para el

área de la ciudad capital, tomando en cuenta, los siguientes parámetros:


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5. RESULTADOS

5.4 Tabla de resultados

Caso de carga/Combo FX

tonf

FY

tonf

FZ

tonf

MX

tonf-cm

MY

tonf-cm

MZ

tonf-cm

Dead 0 0 242.8889 1941.6495 -1550.2644 5.194E-07

Live 0 0 80.3504 621.5227 -509.1964 0

SC 0 0 80.3504 621.5227 -509.1964 0

SX -45.8331 -13.7499 0 114.9704 -383.2348 274.898

SY -13.7499 -45.8331 0 383.2348 -114.9704 -182.7448

U01 0 0 452.535 3588.441 -2883.2451 1.097E-06

U02 0 0 516.4478 4070.2429 -3286.0671 1.362E-06

U03 -45.8331 -13.7499 500.5615 4068.6169 -3569.7301 274.898

U04 45.8331 13.7499 500.5615 3838.6761 -2803.2606 -274.898

U05 -13.7499 -45.8331 500.5615 4336.8813 -3301.4658 -182.7448

U06 13.7499 45.8331 500.5615 3570.4117 -3071.5249 182.7448

U07 -45.8331 -13.7499 258.5915 2165.5082 -2030.8034 274.898

U08 45.8331 13.7499 258.5915 1935.5673 -1264.3338 -274.898

U09 -13.7499 -45.8331 258.5915 2433.7725 -1762.539 -182.7448

U10 13.7499 45.8331 258.5915 1667.303 -1532.5982 182.7448

U11 26.2912 13.8322 500.5615 4066.9175 -2970.7122 173.56

U12 13.4502 28.4081 500.5615 4187.3022 -3075.5983 225.6029

U13 26.2912 13.8322 258.5915 2163.8088 -1431.7854 173.56

U14 13.4502 28.4081 258.5915 2284.1934 -1536.6716 225.6029


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5.6 Chequeo de derivas -desplazamientos

Se hace la verificación de derivas por nivel y global para los casos de cargas modal 1 (periodo

fundamental), Sismo X y Sismo Y (estatico), Espec X, Espec Y (dinamico)

Modal 1

Story Elevation Location

Elástico

Inelástico

Límite

X-Dir Y-Dir X-Dir Y-Dir Estado

m cm cm cm cm cm

Story4 13 Top 0.0036 0.0086 0.02016 0.04816 0.045 Ok

Story3 10 Top 0.003 0.0073 0.0168 0.04088 0.045 Ok

Story2 7 Top 0.0022 0.0055 0.01232 0.0308 0.045 Ok

Story1 4 Top 0.0012 0.003 0.00672 0.0168 0.045 Ok

Base 0 Top 0 0 0 0 0


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Chequeo para sismo en QX


Elástico

Inelástico

Límite


m cm cm cm cm cm

Story4 13 Top 1.5298 0.4821 8.56688 2.69976 19.5 Ok

Story3 10 Top 1.3117 0.433 7.34552 2.4248 15 Ok

Story2 7 Top 1.0092 0.3552 5.65152 1.98912 10.5 Ok

Story1 4 Top 0.5727 0.2207 3.20712 1.23592 6 Ok

Base 0 Top 0 0 0 0 0

Sismo en Y


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Elástico

Inelástico

Límite


m cm cm cm cm cm

Story4 13 Top 0.2558 2.0279 1.43248 11.35624 19.5 Ok

Story3 10 Top 0.2202 1.7003 1.23312 9.52168 15 Ok

Story2 7 Top 0.1702 1.2755 0.95312 7.1428 10.5 Ok

Story1 4 Top 0.1032 0.6963 0.57792 3.89928 6 Ok

Base 0 Top 0 0 0 0 0


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Tomando los datos anteriores se determina que:

Desplazamiento elástico máximo: 2.02 cms

Desplazamiento inelástico máximo: 11.35 cms

Altura edificio: 12.00 mts

Porcentaje de desplazamiento 0.94% OK (máximo permisible 1.50%)


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6. MODELO

Deformada máxima

Deformada cargas gravitacionales


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Diagramas de Momentos

Diagramas cargas sísmicas

Esfuerzos en losas


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7. CRITERIOS DE DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO SEGÚN NORMA ACI 318-14


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Verificación de capacidad de columnas Chequeo columna

-

viga), para columna crítica.

Column Element Details (Beam/Column Capacity Ratio) (Part 1 of 2)

Level Element Unique Name Section ID Combo ID Station Loc Length (m) LLRF

Story3 C1 3 C40X40 DCon14 2.4 3 0.819

Column Element Details (Beam/Column Capacity Ratio) (Part 2 of 2)

Type

Sway Special

Section Properties

b (m) h (m) dc (m) Cover (Torsion) (m)

0.4 0.4 0.05748 0.0273

Material Properties

E

c

tonf/m²) f'

c

tonf/m²) Lt.Wt Factor (Unitless) f

y

tonf/m²) f

ys

tonf/m²)

2534563.54 2812.28 1 42184.18 42184.18

Design Code Parameters

Φ

T

Φ

CTied

Φ

CSpiral

Φ

Vns

Φ

Vs

Φ

Vjoint

0.9 0.65 0.75 0.75 0.6 0.85

(6/5)*(Beam/Column) Capacity Ratios

Major Ratio Minor Ratio

0.663 0.387

Dimensions of the Columns Connected to the Joint

Column

Section

Steel

Area

m²

SteelArea

Percent

Column

Length

m

Width

33

(b)

/Dia (D)

m

Width

22

(h)

m

Rotation

Degree

Above C40X40 0.0016 1 3 0.4 0.4 0

Below C40X40 0.0016 1 3 0.4 0.4 0


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Dimensions of the Beams At the Joint

Beam

Section

Concrete

f'

c

tonf/m²

Rebar

f

y

tonf/m²

Width

b

m

Depth

h

m

Rebar

A

s

(Top)

m²

Rebar

A

s

(Bot)

m²

Beam 1 V40X30 2812.28 42184.18 0.3 0.4 0.0005 0.0003

Beam 2 V60X30 2812.28 42184.18 0.3 0.6 0.0006 0.0003

Beam Capacities and Angles (Overstrength factor = 1.25, Φ

(capacity)

= 1.0)

Capacity

+veM

tonf-m

Capacity

-veM

tonf-m

Cos(Angle)

Ratio

Sin(Angle)

Ratio

Beam 1 6.1545 9.2601 0 1

Beam 2 8.7224 15.9282 1 0

Column Moment Capacities About the Axes of the Column Below (Over=1, Φ=1)

AxialForce

(Major)Pu

tonf

Capacity

+veMmajor

tonf-m

Capacity

-veMmajor

tonf-m

AxialForce

(Minor)Pu

tonf

Capacity

+veMminor

tonf-m

Capacity

-veMminor

tonf-m

Column Above -1.6184 11.2634 11.2634 -1.6184 11.2634 11.2634

Column Below -6.4776 11.972 11.972 -6.4776 11.972 11.972

Sum of Beam and Column Capacities About the Axes of the Column Below

SumBeamCap

Major

tonf-m

SumColCap

Major

tonf-m

SumBeamCap

Minor

tonf-m

SumColCap

Minor

tonf-m

Clockwise 7.0061 23.2354 4.9586 23.2354

CounterClockwise 12.8399 23.2354 7.4903 23.2354

Beam-Column Flexural Capacity Ratios

(6/5)B/C

Major

(6/5)B/C

Minor

Col/Beam

Major

Col/Beam

Minor

Clockwise 0.663 0.387 1.81 3.102

CounterClockwise 0.362 0.256 3.316 4.686


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Chequeo de elementos Vigas Perimetral y Central) Crítica

Por el tipo de estructura irregular, los elementos principalmente los perimetrales, tienden a tener

efectos por torsión, que incurren en un aumento en el cortante y flexión de los elementos, dicho

caso de carga se contempla en el diseño.

Beam Element Details (Envelope)

Level Element Unique Name Section ID Length (m) LLRF Type

Story1 B3 26 V40X30 4.88836 1 Sway Special

Section Properties

b (m) h (m) bf (m) ds (m) dct (m) dcb (m)

0.3 0.4 0.3 0 0.04 0.04

Material Properties

Ec (tonf/m²) f' c (tonf/m²) Lt.Wt Factor (Unitless) f y (tonf/m²) f ys (tonf/m²)

2534563.54 2812.28 1 42184.18 42184.18


ΦT ΦCTied ΦCSpiral ΦVns ΦVs ΦVjoint

0.9 0.65 0.75 0.75 0.6 0.85

Flexural Reinforcement for Major Axis Moment, Mu3

End-I

Rebar Area

m²

End-I

Rebar

%

Middle

Rebar Area

m²

Middle

Rebar

%

End-J

Rebar Area

m²

End-J

Rebar

%

Top (+2 Axis) 0.000595 0.5 0.000239 0.2 0.000672 0.56

Bot (-2 Axis) 0.000428 0.36 0.00036 0.3 0.00038 0.32

Flexural Design Moment, Mu3

End-I

Design Mu

tonf-m

End-I

Station L oc

m

Middle

Design Mu

tonf-m

Middle

Station Loc

m

End-J

Design Mu

tonf-m

End-J

Station Loc

m

Top (+2 Axis) 0 0.23304 -2.4184 3.42185 -8.6786 4.65532

Combo DCon6 DCon9 DCon5

Bot (-2 Axis) 5.64 0.23304 3.6395 1.46651 5.033 4.65532


Shear Reinforcement for Major Shear, Vu2

End-I

Rebar Av /s

m²/m

Middle

Rebar Av /s

m²/m

End-J

Rebar Av /s

m²/m

0.00057 0.00053 0.00066


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Design Shear Force for Major Shear, Vu2

End-I

Design Vu

tonf

End-I

Station Loc

m

Middle

Design Vu

tonf

Middle

Station Loc

m

End-J

Design Vu

tonf

End-J

Station Loc

m

6.5175 0.23304 0.006 3.42185 7.4875 4.65532

DCon12 DCon12 DCon12

Torsion Reinforcement

Shear

Rebar At /s

m²/m

Longitudinal

Rebar A l

m²

0.00044 0.0005

Design Torsion Force

Design Tutonf-m Station Locm Design Tu

tonf-m Station Locm

0.8507 4.65532 0.8507 4.65532

DCon2 DCon2


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ACI 318-14 Beam Section Design

Beam Element Details (Envelope)

Level Element Unique Name Section ID Length (m) LLRF Type

Story1 B12 1 V60X30 8.62 0.882 Sway Special

Section Properties

b (m) h (m) bf (m) ds (m) dct (m) dcb (m)

0.3 0.6 0.3 0 0.04 0.04

Material Properties

Ec (tonf/m²) f' c (tonf/m²) Lt.Wt Factor (Unitless) f y (tonf/m²) f ys (tonf/m²)

2534563.54 2812.28 1 42184.18 42184.18


ΦT ΦCTied ΦCSpiral ΦVns ΦVs ΦVjoint

0.9 0.65 0.75 0.75 0.6 0.85

Flexural Reinforcement for Major Axis Moment, Mu3

End-I

Rebar Area

m²

End-I

Rebar

%

Middle

Rebar Area

m²

Middle

Rebar

%

End-J

Rebar Area

m²

End-J

Rebar

%

Top (+2 Axis) 0.001314 0.73 0.000415 0.23 0.001115 0.62

Bot (-2 Axis) 0.000633 0.35 0.000822 0.46 0.00056 0.31

Flexural Design Moment, Mu3

End-I

Design Mu

tonf-m

End-I

Station L oc

m

Middle

Design Mu

tonf-m

Middle

Station Loc

m

End-J

Design Mu

tonf-m

End-J

Station Loc

m

Top (+2 Axis) -26.0106 0.3 -6.5026 6.10583 -22.3224 8.42


Bot (-2 Axis) 13.0053 0.3 16.7178 4.31 9.2279 8.42


Shear Reinforcement for Major Shear, Vu2

End-I

Rebar Av /s

m²/m

Middle

Rebar Av /s

m²/m

End-J

Rebar Av /s

m²/m

0.00044 0.00025 0.00039


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Design Shear Force for Major Shear, Vu2

End-I

Design Vu

tonf

End-I

Station Loc

m

Middle

Design Vu

tonf

Middle

Station Loc

m

End-J

Design Vu

tonf

End-J

Station Loc

m

19.05 0.3 0.0125 6.10583 18.1443 8.42

DCon12 DCon12 DCon12

Torsion Reinforcement

Shear

Rebar At /s

m²/m

Longitudinal

Rebar A l

m²

0.00044 0.0005

Design Torsion Force

Design Tu

tonf-m

Station Loc

m

Design Tu

tonf-m

Station Loc

m

1.7743 0.71833 1.7743 0.71833

DCon2 DCon2


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8. CRITERIOS DE DISEÑO CIMENTACIÓN

Para el diseño de la cimentación se utilizan los parámetros proporcionados por el Dr. RODOLFO

SEMRAU LAGO, tomando en cuenta una capacidad soporte de 20Ton/m2, las combinaciones de

carga usadas para el diseño son:

S01: 1(D + Sc+L)

S02: 1(D + Sc) + 0.5L + 0.7Sx

S03: 1(D + Sc) + 0.5L - 0.7Sx

S04: 1(D + Sc) + 0.5L + 0.7Sy

S05: 1(D + Sc) + 0.5L - 0.7Sy

U01: 1.2(D + Sc) + 1.6 L

U02: 1.4(D + Sc) + L + 0.9Sx

U03: 1.4(D + Sc) + L - 0.9Sx

U04: 1.4(D + Sc) + L + 0.9Sy

U05: 1.4(D + Sc) + L - 0.9Sy

Modelo cimentaciones


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Preferencias de Diseño

Chequeo Punzonamiento columnas Críticas

Table 32: Concrete Slab Design 02 - Punching Shear Data, Part 1 of 3

Point GlobalX GlobalY Location Perimeter Depth Status Ratio

m m m m

36 0.00000 0.00000 Interior 2.868000 0.317000 OK 0.595776

37 7.15000 0.00000 Interior 2.868000 0.317000 OK 0.567897

43 0.00000 5.00000 Interior 3.268000 0.317000 OK 0.858284

44 2.88000 9.10000 Interior 3.268000 0.317000 OK 0.863554

45 5.69000 13.10000 Interior 3.268000 0.317000 OK 0.697135

46 8.43000 17.10000 Corner 2.317500 0.317000 OK 0.648806


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Geometric Properties

Combination = 11

Point Label = 36

Column Shape = Rectangular

Column Location = Interior

Global X-Coordinate = 0 m

Global Y-Coordinate = 0 m

Load Punching Check

Avg. Eff. Slab Thickness = 0.317 m

Eff. Punching Perimeter = 2.868 m

Cover = 0.033 m

Conc. Comp. Strength = 2812.28 Tonf/m2

Reinforcement Ratio = 0.0000

Section Inertia I22 = 0.081705 m4

Section Inertia I33 = 0.081705 m4

Section Inertia I23 = 0 m4

Gamma_v2 = 0.4

Gamma_v3 = 0.4Moment Mu2 = -12.21435 Tonf-m

Moment Mu3= -10.60301 Tonf-m

Shear Force = -35.8467 Tonf

Unbalanced Moment Mu2 = -4.88574 Tonf-m


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Chequeo de Presiones

Se determina que la presión en las zapatas en la envolente de combinaciones de servicio, n o

sobrepasa la capacidad máxima, especificada en el estudio de suelos en las que se determina que

para la combinación con sismo la capacidad 20Ton/m2, puede aumentarse en un 50%, por tantotener hasta 30Ton/m2, para la combinación con sismo, en este caso se mantiene un dato

conservador tratando de no sobrepasar el límite inferior.


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9. CRITERIOS DE DISEÑO CUBIERTA

Para el diseño de la cubierta se utiliza lo especificado en la norma AISC 360-10 , para la normativa,

se contempla que para cada estructura a utilizarse, debe tenerse en cuenta los límites de secciones

compactas y no compactas, que son los tipos de secciones permitidos en zonas sísmicas, para el

diseño de la cubierta se utiliza una sección compacta como tendales (vigas principales) y no

compacta (costaneras), para los elementos secundarios.


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AISC 360-10 Steel Section Check (Strength Summary)

Element Details (Part 1 of 2)

Level Element Unique Name Location (m) Combo Element Type Section

Story4 B12 2 8.602 DStlS2 Special Moment Frame C8X4X3/16


Classification

Compact

LLRF and Demand/Capacity Ratio

L (m) LLRF Stress Ratio Limit

8.62000 0.885 0.95

Analysis and Design Parameters

Provision Analysis 2nd Order Reduction

LRFD Direct Analysis General 2nd Order Tau-b Fixed

Stiffness Reduction Factors

αP

r

/P

y

αP

r

/P

e

τ

b

EA factor EI factor

0.021 0.047 1 0.8 0.8


Φ

b

Φ

c

Φ

TY

Φ

TF

Φ

V

Φ

V-RI

Φ

VT

0.9 0.9 0.9 0.75 0.9 1 1

Section Properties

A m²) J m⁴) I

33

m⁴) I

22

m⁴) A

v3

m²) A

v2

m²)

0.0028 0.000012 0.000015 0.000005 0.0008 0.0018


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Design Properties

S

33

m³)

S

22

m³)

Z

33

m³)

Z

22

m³)

r

33

(m) r

22

(m) C

w

m⁶)

0.000151 0.000102 0.000185 0.000114 0.07375 0.04284

Material Properties

E tonf/m²) f

y

tonf/m²) R

y

α

20389019.16 35153.48 1.1 NA

HSS Section Parameters

HSS Welding Reduce HSS Thickness?

ERW No

Stress Check forces and Moments

Location (m) P

u

(tonf) M

u33

(tonf-m) M

u22

(tonf-m) V

u2

(tonf) V

u3

(tonf) T

u

(tonf-m)

8.602 -2.0932 -3.2096 0.0027 2.2373 -1.395E-05 -0.0142

Axial Force & Biaxial Moment Design Factors (H1-1b)

L Factor K

1

K

2

B

1

B

2

C

m

Major Bending 0.963 1 1 1 1 1

Minor Bending 0.105 1 1 1 1 1

Parameters for Lateral Torsion Buckling

L

ltb

K

ltb

C

b

0.105 1 1.01

Demand/Capacity (D/C) Ratio Eqn.(H1-1b)

D/C Ratio = (P

r

/2P

c

) + (M

r33

/M

c33

) + (M

r22

/M

c22

)

0.578 = 0.03 + 0.547 + 0.001


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Axial Force and Capacities

P

u

Force (tonf)

ϕ

P

nc

Capacity (tonf)

ϕ

P

nt

Capacity (tonf)

2.0932 34.9105 88.9759

Moments and Capacities

M

u

Moment (tonf-m) ϕM

n

Capacity (tonf-m) ϕM

n

No L

TBD

(tonf-m)

Major Bending 3.2096 5.8635 5.8635

Minor Bending 0.0027 3.6033

Torsion Moment and Capacities

T

u

Moment (tonf-m) T

n

Capacity (tonf-m) ϕT

n

Capacity (tonf-m)

Major Bending 3.2096 5.8635

-0.0142 3.8518 3.4666

Shear Design

V

u

Force (tonf) ϕV

n

Capacity (tonf) Stress Ratio

Major Shear 2.2373 34.154 0.066

Minor Shear 1.395E-05 15.7874 0

End Reaction Major Shear Forces

Left End Reaction (tonf) Load Combo Right End Reaction (tonf) Load Combo

2.3002 DStlS14 2.2373 DStlS14


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ETABS 2015 Steel Frame Design

AISC 360-10 Steel Section Check (Strength Summary)


Level Element Unique Name Location (m) Combo Element Type Section

Story4 B77 91 2.5 DStlS2 Special Moment Frame C6X2


Classification

Non-Compact

LLRF and Demand/Capacity Ratio

L (m) LLRF Stress Ratio Limit

5.00000 1 0.95

Analysis and Design Parameters

Provision Analysis 2nd Order Reduction

LRFD Direct Analysis General 2nd Order Tau-b Fixed

Stiffness Reduction Factors

αP

r

/P

y

αP

r

/P

e

τ

b

EA factor EI factor

0.001 0.015 1 0.8 0.8


Φ

b

Φ

c

Φ

TY

Φ

TF

Φ

V

Φ

V-RI

Φ

VT

0.9 0.9 0.9 0.75 0.9 1 1

Section Properties


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A m²)

J m⁴)

I

33

m⁴)

I

22

m⁴)

A

v3

m²)

A

v2

m²)

0.0012 8.551E-09 0.000004 2.552E-07 0.0005 0.0007

Design Properties

S

33

m³)

S

22

m³)

Z

33

m³)

Z

22

m³)

r

33

(m) r

22

(m) C

w

m⁶)

0.00005 0.000007 0.00006 0.000012 0.05709 0.0148 0

Material Properties

E tonf/m²) f

y

tonf/m²) R

y

α

20389019.16 35153.48 1.1 NA

Stress Check forces and Moments

Location (m) P

u

(tonf) M

u33

(tonf-m) M

u22

(tonf-m) V

u2

(tonf) V

u3

(tonf) T

u

(tonf-m)

2.5 -0.03 0.3504 1.271E-05 0.0218 0.0001 7.547E-06

Axial Force & Biaxial Moment Design Factors (H1-1b)

L Factor K

1

K

2

B

1

B

2

C

m

Major Bending 1 1 1 1 1 1

Minor Bending 1 1 1 1 1 1

Parameters for Lateral Torsion Buckling

L

ltb

K

ltb

C

b

1 1 1.173

Demand/Capacity (D/C) Ratio Eqn.(H1-1b)


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D/C Ratio = (P

r

/2P

c

) + (M

r33

/M

c33

) + (M

r22

/M

c22

)

0.855 = 0.009 + 0.845 + 4.067E-05

Axial Force and Capacities

P

u

Force (tonf)

ϕ

P

nc

Capacity (tonf)

ϕ

P

nt

Capacity (tonf)

0.03 1.6212 36.8367

Moments and Capacities

M

u

Moment (tonf-m) ϕM

n

Capacity (tonf-m) ϕM

n

No L

TBD

(tonf-m)

Major Bending 0.3504 0.4145 1.8142

Minor Bending 1.271E-05 0.3125

Shear Design

V

u

Force (tonf)

ϕ

V

n

Capacity (tonf) Stress Ratio

Major Shear 0.0218 13.7779 0.002

Minor Shear 0.0001 9.1852 7.46E-06

End Reaction Major Shear Forces

Left End Reaction (tonf) Load Combo Right End Reaction (tonf) Load Combo

0.3543 DStlS14 0.3979 DStlS14

Al ser elementos no compactos, se debe considerar el uso de portacostaneras, tensores ó algunos

elementos que rigidice las secciones.

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