MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURASMEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS PROYECTO: “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA, INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” 1.0 GENERALIDADES 2.0 CRITERIOS GENERALES DE ESTRUCTURACION 2.1 Simetría y Continuidad 2.2 Diafragma Rígido 2.3 Rigidez Lateral 2.4 Ductilidad 3.0 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 3.1 Cimentación 3.2 Pórticos y placas 3.3 Sistemas de piso 3.4 Losas de escaleras 3.5 Confinamiento de muros 4.0 DISEÑO ESTRUCTURAL 4.1 Solicitaciones de Servicio 4.1.1 Cargas de gravedad 4.1.2 Cargas de sismo 4.1.3 Cargas Vivas por cambio de temperatura 4.1.4 Empuje de tierras 4.2 Métodos de Análisis y Diseño Estructural 5.0 CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 6.0 REGLAMENTOS Y NORMAS 7.0 RELACIÓN DE PLANOS 1 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA, INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 1. GENERALIDADES El presente documento corresponde a la Memoria Descriptiva del proyecto de estructuras del “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA, INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO” Puno, el cual consiste en un Bloque (edificio de 17 entrepisos) convencional de concreto armado de 16 pisos más un sótano. Para la presente Etapa se considera la ejecución de la Cimentación, estructuras del sótano y la superestructura del edificio basado en columnas, placas, vigas, escaleras, cajas de ascensor, losas aligeradas, tanque elevado y otros. El propósito de esta Memoria es facilitar una mejor comprensión del proyecto de estructuras, particularmente de los planos de estructuras y los correspondientes detalles constructivos a nivel de obra, que forman parte del expediente técnico. En tal sentido, esta memoria se complementa con los demás documentos técnicos del expediente técnico, tales como: a) Planos de Arquitectura b) Memoria Descriptiva de Arquitectura c) Especificaciones Técnicas de Arquitectura d) Planos de Estructuras a nivel de obra e) Especificaciones Técnicas de Estructuras f) Planos de instalaciones sanitarias a nivel de obra g) Especificaciones Técnicas de instalaciones sanitarias h) Planos de instalaciones eléctricas a nivel de obra i) Especificaciones Técnicas de instalaciones eléctricas j) Planos de telecomunicaciones y data k) Especificaciones Técnicas de telecomunicaciones y data Es importante señalar que la geometría general del proyecto de esta edificación tiene que ajustarse estrictamente a lo prescrito por el proyecto de arquitectura. 2. CRITERIOS GENERALES DE ESTRUCTURACIÓN La concepción sismo-resistente de una estructura es quizás la más importante, porque de ella depende el éxito del diseño. Es la parte creativa del diseño; se decide en ella una estructura en función a sus cualidades en la que la intuición profesional juega un papel predominante. En tal sentido, la culminación del proceso creativo es el resultado de síntesis de muchas consideraciones 2 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA, INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” por tanto. T. En efecto. “1 En general. por su buena concepción en la etapa de diseño. b) Simetría sólo en un sentido. En la fig. H) sino también la distribución asimétrica de los elementos estructurales. no deseable.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS en las que se deciden las principales características de la estructura: su forma. que aumenta los efectos de torsión que son destructivos en muchos casos. se deben evitar no solamente formas irregulares (en forma de L. En la fig. también corregir deficiencias. Se muestra algunos casos en la que se ha tratado de mantener la simetría de los elementos estructurales. el objetivo de los códigos de diseño estructural es que un temblor de moderada intensidad no produzca daño estructural y que un fuerte temblor no produzca el derrumbamiento de la estructura”. y la formación prematura de rotulas plásticas en los elementos estructurales verticales. por ello. (a) Simetría en los dos sentidos. 1 Normas técnicas de edificación-2004. tales como un muro de corte en un lado del edificio y en otro un pórtico. V. placas) hacen que la falla del edificio sea frágil y violenta. Los principales criterios que deben prevalecer en la concepción de una estructura sismo-resistente. Se muestra algunos casos frecuentes de esta consideración. se pueden resumir en los siguientes: 2. La estructura con estas características permite predecir su comportamiento sismo-resistente durante un movimiento sísmico y. La formación de rotulas plásticas en los elementos verticales (columna. ello. La asimetría tiende a producir excentricidades entre el centro de masa y el centro de rigidez ocasionando torsiones que son difíciles de evaluar. U. ubicación y distribución de sus elementos resistentes y su dimensionamiento correspondiente.1 SIMETRÍA Y CONTINUIDAD Se ha visto que las estructuras simétricas y continuas se comportan mejor a solicitaciones sísmicas. 3 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . (c) Asimetría en los dos sentidos La continuidad de una estructura en elevación evita concentraciones de esfuerzos. (d) Pésima continuidad. Ello se consigue ubicando adecuadamente las placas en planta. en el caso de ser muy largas.3 RIGIDEZ LATERAL 4 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. (c) Mala continuidad. produciendo un comportamiento diferente al de un diafragma rígido. En este contexto se debe verificar esta hipótesis. 2. Una solución a estos problemas es mantener la continuidad en planta y. Las losas con grandes aberturas y muy alargadas en planta debilitan la rigidez del diafragma. los diafragmas rígidos tengan buena competencia torsional.2 DIAFRAGMA RÍGIDO En el análisis dinámico de edificios es habitual considerar la existencia de diafragmas rígidos horizontales proporcionado por las losas. En la fig. (a) Diafragma Flexible b) Diafragma Rígido Es importante que para prever algún efecto torsional causado por lo aleatorio y multidireccional del movimiento sísmico y por las inevitables asimetría de cargas. dotarán de mayor rigidez torsional. (a) Buena capacidad torsional (b) Regular capacidad. (c) Mala capacidad torsional 2.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS (a) óptima continuidad. cuando más alejadas estén del centro de masa. En la siguiente figura se muestran estructuras simétricas pero con diferente capacidad torsional. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . (b) Aceptable continuidad. Tenemos un caso de diafragma flexible y la solución para convertirlo en varios diafragmas rígidos. separar el edificio en dos o más secciones mediante juntas sísmicas. Por esta razón. tratando siempre que estas se produzcan primero en las vigas. sin llegar a la falla. pero cuando ingresamos a la etapa plástica. parapetos.4 DUCTILIDAD La ductilidad es aquel mecanismo que permite a la estructura ingresar a una etapa plástica. La energía sísmica se transforma en energía de deformación.). etc. parte de esta energía se disipa por el trabajo realizado en las deformaciones permanentes. lo que frecuentemente producen más víctimas. ésta se conserva en la etapa elástica. En este contexto la inclusión de muros de corte en estructuras aporticadas es lo más indicado.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Otro aspecto importante en la concepción estructural. es limitar los desplazamientos laterales del edificio durante un sismo. absorbiendo el saldo con una adecuada ductilidad. disminuyendo los esfuerzos en los elementos que aún no han entrado a la etapa plástica. en la gente y daños destructivos en los elementos no estructurales (tabiques. sin perder estabilidad. de tal forma que se consiga que los muros limiten las deformaciones y los pórticos proporcionen la ductilidad deseada. desde el punto de vista de un comportamiento elástico – lineal. (a) Rotulas en vigas b) Rotulas en columnas 5 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. se le confiere a la estructura una resistencia inferior a la máxima necesaria. incrementando la capacidad de disipación de energía sísmica. lo que es muy importante como un mecanismo de disipación de energía sísmica. En tal sentido. Ello se consigue con un alto grado de hiperestaticidad y ubicación de las rotulas. es necesario proporcionar elementos estructurales con buena rigidez lateral. vidrios. La concepción de estructuras aporticadas debe ser tal que la formación de rótulas plásticas no produzcan inestabilidad. 2. Los excesivos desplazamientos producen pánico. sin perjudicar la ductilidad de los mismos. De esta forma también se reducen los costos de construcción. Las estructuras con un elevado grado de hiperestaticidad nos dan un mayor margen de formación de rótulas plásticas. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . se han dispuesto cimientos corridos de Concreto Ciclópeo y sobrecimientos de Concreto armado. de empalmes. con respecto al nivel de piso terminado del primer nivel de la construcción (nivel de la vía que da al lado sur). La profundidad de cimentación de la edificación se encuentra a una cota de .1 CIMENTACIÓN La cimentación del edificio está compuesta por zapatas conectadas mediante vigas de cimentación. longitudes de anclajes. compresión). INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . para evitar que rótulas plásticas se formen en columnas. debe garantizarse en este caso que la falla se produzca por fluencia del acero y no por compresión del concreto. antes que en vigas.00 metros.60 metros Peralte de Vigas de Cimentación: 0. En la zona del ascensor. cuyas dimensiones características son las siguientes: Peralte de Platea de Fundación en zona de ascensor: 0. el cual se colará directamente sobre el suelo de cimentación.50 metros Peralte de cimentación corrida perimetral: 0. También es importante prever que la falla sea antes por la flexión que por otro efecto (corte. torsión.00 metros. Debajo de toda la cimentación existe un solado de concreto simple. se tiene una cota de cimentación de -8. etc. Complementariamente hay que considerar zonas de confinamiento así como en nudos.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Por esta razón. la suma de momentos resistentes en columnas debe ser mayor a la suma de momentos resistentes en las vigas que concurren al mismo nudo y que están en un mismo plano.50 metros. en la zona perimetral se ha dispuesto una cimentación corrida reforzada.90 metros Ancho de Vigas de Cimentación: 0. La cimentación tiene diferentes secciónes transversales.60 metros Peralte de zapatas: 1. en partes de esfuerzos altos. cuya sección transversal 6 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.5. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 3. Para los muros de ladrillo (elementos no estructurales verticales). Sobre esta Cimentación se apoyan y empotran todas las columnas y placas de concreto armado de la edificación. Por ejemplo. de desarrollo. 3. las normas de diseño sismo-resistente exigen el cumplimiento de muchos requisitos. f’c = 100 Kg/cm2. dispuestas en las dos direcciones principales ortogonales en planta. En cuanto a las columnas principales de concreto armado. los cuales se identifican claramente en los correspondientes planos de columnas. y por la importancia que cobran las cargas sísmicas respecto a las cargas de gravedad. 7 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. Todas las placas estructurales de concreto armado son de 0.2 PÓRTICOS Y PLACAS El armazón estructural principal del edificio. en este proyecto estructural se ha tratado de mantener constantes las secciones transversales de todas las columnas y placas en toda la altura la edificación. está conformado por un sistema Aporticado tridimensional constituido por un sistema dual (conjunto de columnas . en el presente proyecto se han considerado 03 tipos de estos elementos. Contamos Con un total de 11 Placas (05 Tipos). INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .40 m x 0. En lo posible. Es preciso mencionar que dichos muros están considerados en el modelo matemático para su verificación. y 01 tipo de viga de amarre. Con el propósito de incrementar la resistencia y la rigidez de la edificación frente a solicitaciones sísmicas prescritas por las actuales normas peruanas de diseño sismo resistente.50 m. 3. Excepcionalmente. debido a la concentración de esfuerzos en las placas del ascensor. Por lo expuesto anteriormente. En el perímetro del sótano existen muros de contención que controlan el empuje del suelo.35 x 1.75 m. con el objetivo de evitar cambios bruscos de rigidez lateral de las placas y columnas que puedan generar concentración de esfuerzos. entre columnas cuadradas y rectangulares. también se consideran 02 tipos de columnas para confinamiento y ductilizacion de muros. que tiene la función de resistir las fuerzas verticales y laterales que solicitan la construcción. todas las vigas en ambos sentidos y en todos los niveles tienen una sección transversal de 0. y comportamiento e interacción con el resto de la estructura. en la zona del ascensor existe una viga pared de 0.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS depende de su ubicación (sobre Viga de Cimentación o cimentación corrida reforzada) y del espesor del muro.30 metros de espesor.placas y vigas de concreto armado). se ha considerado necesario la introducción de un sistema de placas estructurales de concreto armado. Además. Cabe resaltar que estos Muros de Contención se empotran en una losa perimetral de cimentación y están conectados al Sistema Aporticado (Placas-Columnas y Vigas). y se hallan unidas mediante vigas de 0.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS También se ha previsto la existencia de vigas de borde de 0. según las dos direcciones ortogonales principales en planta. está constituido por treinta y dos tramos. que corresponde al sistema principal de circulación vertical del edificio.15 x 0. 3. que suben hasta la base del mismo. el sistema de piso consistirá en un falso piso convencional de concreto simple de 0. En el nivel de techo. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .25 metros de espesor.15 metros de espesor. Este tanque se apoya en las cuatro columnas arriostradas con elementos diagonales (contravientos). 3. de 0.5 CONFINAMIENTO DE MUROS 8 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.70 m de sección transversal. y el segundo núcleo ubicado entre los ejes 5-6 y C-D corresponde al sistema secundario de circulación vertical (escalera de emergencia).15 m. se ha proyectado un Tanque elevado de Concreto Armado que se eleva por encima de la losa aligerada de este nivel. en la zona de los voladizos de las losas de piso.75 m en todo el perímetro del tanque elevado. se han dispuestos vigas chatas secundarias para evitar la acción directa de cargas concentradas en las losas de piso.40 x 0. En el techo existe un parapeto perimetral de 0.90 m de altura de concreto armado y espesor 0. anclado en las vigas principales correspondientes.4 LOSAS DE ESCALERAS En esta edificación se han proyectado dos núcleos de escaleras tipo losa maciza plana. 3. Todas las losas de las escaleras convencionales son sólidas de concreto armado. que corresponde a la escalera de emergencia.75 m. Para aquellos muros de ladrillo que no se encuentran ubicados en los ejes estructurales de la edificación. El primer núcleo de las escaleras está constituido por cincuenta y un tramos. Todos los sistemas de piso de esta edificación se apoyarán sobre las vigas de concreto armado que estarán dispuestas en todos los ejes estructurales del edificio. El sistema de piso del primer al decimo quinto nivel consistirá en losas aligeradas con viguetas prefabricadas de 0. el segundo núcleo. El primer núcleo ubicado entre los ejes 1-2 y C-D.3 SISTEMAS DE PISO En el nivel de sótano. En los sectores de escaleras se han dispuesto vigas intermedias de apoyo de 0.30 x 0.20 metros de espesor. pero. se han considerado los siguientes pesos unitarios: 9 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. con el propósito de que estos elementos no interactúen desfavorablemente con las columnas. DISEÑO ESTRUCTURAL 4.1.1. se hace necesario introducir elementos especiales que aseguren la estabilidad lateral de estos elementos no estructurales. aún con sismos de leve intensidad. razón por la cual. SOLICITACIONES DE SERVICIO 4. estos muros no han de contar con el confinamiento y arriostre lateral de la estructura principal de la edificación. se podrían agrietar prematuramente. No es conveniente que los muros de ladrillo absorban fuerzas verticales y laterales de sismo porque estos elementos son demasiado frágiles y vulnerables. Para asegurar la estabilidad lateral de los muros de ladrillo. y son colados monolíticamente con ellos. Consecuentemente. se hallan conectadas por la viga de coronación en la parte superior de los tabiques. adicionalmente. CARGAS DE GRAVEDAD Las cargas de gravedad son las generadas por el peso propio de los diferentes elementos estructurales y no estructurales de la edificación y las generadas por las cargas vivas que actúan por la función que cumple esta construcción. Para calcular los pesos propios de los elementos estructurales y no estructurales.1. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . vigas y placas de la construcción. se han ubicado las columnas de confinamiento correspondientes. Por lo manifestado. Estas columnas van dispuestas en los extremos y en el centro de los muros de ladrillo. En los sectores donde existe ventana en toda la longitud del muro. por lo cual.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS En la estructuración de la presente edificación se tomó la decisión de aislar todos los muros de ladrillo del armazón estructural principal del edificio. en este proyecto de estructuras se han introducido columnas de concreto armado y vigas de coronación las mismas que son para el confinamiento de muros. en caso de eventuales movimientos sísmicos severos. se han proyectado vigas de amarre entre las columnas de confinamiento. los muros de ladrillo se encuentran aislados de la estructura principal de la edificación mediante dos juntas laterales verticales y una junta horizontal superior de una pulgada de espesor. 4. adquiriendo una configuración dentada en elevación. se han considerado las siguientes sobrecargas: a) Bibliotecas Salas de lectura : 300 Kg/m2 Salas de almacenaje : 750 Kg/m2 Corredores y escaleras : 400 Kg/m2 Aulas : 300 Kg/m2 Talleres : 350 Kg/m2 Auditorios : 300 Kg/m2 Laboratorios : 300 Kg/m2 Corredores y escaleras : 400 Kg/m2 Salas de archivo : 500 Kg/m2 Salas de computación : 350 Kg/m2 Corredores y escaleras : 400 Kg/m2 b) Centros de Educación Superior c) Oficinas 4. Para calcular las fuerzas horizontales de sismo que pueden actuar sobre el edificio.25 m : 260 Kg/m2 Losas aligeradas de 0. las cuales deben ser calculadas en base a la Norma de Diseño Sismo Resistente vigente en nuestro país.20 Tn/m3 Elementos de concreto armado : 2.05 m : 100 Kg/m2 Tabiques de ladrillo de cabeza : 500 Kg/m2 Tabiques de ladrillo de soga : 300 Kg/m2 Para calcular las cargas vivas que actúan en los diferentes elementos estructurales del edificio.1.40 Tn/m3 Losas aligeradas de 0. CARGAS DE SISMO Los eventuales movimientos sísmicos del terreno de cimentación pueden introducir fuerzas dinámicas horizontales y verticales que solicitan los diferentes elementos estructurales de la edificación.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Elementos de concreto simple : 2.20 m : 210 Kg/m2 Pisos terminados de 0. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . se han tomado en cuenta los siguientes criterios: 10 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.2. De esta forma. correspondiente al primer modo. c) La edificación se encuentra cimentada sobre un suelo rígido de buena calidad. correspondiente a la ordenada espectral prescrita por la norma de diseño sismoresistente.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS a) El presente edificio se encuentra ubicado en la zona 2 del mapa de zonificación sísmica del Perú. e) El período natural de vibración del edificio. Estas edificaciones son de categoría A y tienen un Factor de Uso e Importancia: U= 1. 4.1. b) El presente edificio corresponde a una edificación esencial que debe servir de refugio en caso de un desastre sísmico.40 / 1. la cual corresponde a una actividad sísmica moderada e intermedia.95.10.5 2. Para esta localización corresponde un Factor de Zona: Z = 0. pero C 2. donde hn representa la altura total de la edificación. con lo cual. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . En el presente proyecto se ha considerado Ct=60. se puede estimar aproximadamente mediante la fórmula: hn/Ct. es igual a: Tp C 2.30. Se cumple que C/R=0. de acuerdo con las normas de diseño sismorresistente. d) El factor de reducción por ductilidad para estructuras irregulares duales conformadas por una combinación de pórticos y placas de concreto armado.50. es ¾ x 7 (R = 5.3.50 (0.05 seg.5 T ===> C = 2. En cualquier caso se debe considerar que los pórticos del edificio deben ser diseñados para tomar como mínimo el 25% de la fuerza total de sismo. por lo tanto está correcto.00 y el período predominante de vibración del suelo es TP = 0.95.50 Por tanto: C = 0. y Ct es un coeficiente que. El coeficiente sísmico de respuesta elástica en la base de la estructura. CARGAS VIVAS POR CAMBIO DE TEMPERATURA 11 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.05) = 0. en cada una de las dos direcciones principales en planta de la construcción.25).18 es mayor que 0. en este caso. es 60.40 seg. propuesta por la Norma de Diseño Sismorresistente para edificaciones de concreto armado. clasificada como tipo S1. el Factor de Suelo es S1 = 1. expresada en metros. el período fundamental de vibración de la construcción resulta igual a 1. que oscilan entre 9. y 30 ºC para construcciones de Metal. se muestra la distribución espacial de la temperatura máxima promedio de 30 años (normal) en el territorio nacional. 309 En el MAPA DE TEMPERATURA MÁXIMA NORMAL ANUAL.4.edición 2003 Pág. Se ha determinado experimentalmente coeficientes de expansión térmica para el concreto de peso normal.T Donde el valor de “ ” es el coeficiente de expansión térmica y “ T ” el cambio de temperatura. 12 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. para concreto y/o albañilería. Fuente: Atlas de peligros naturales del Perú . se originan tensiones internas que producen esfuerzos y deformaciones en la estructura.1. La temperatura máxima promedio en Puno es de 16-20ºC en los meses de septiembre – febrero. Como se muestra en la tabla 1.6x10-6/ºC.7. la norma E-020 considera que se deben tomar en cuenta las fuerzas y movimientos que resulten de un cambio de temperatura mayor de 20ºC. La deformación unitaria debido al cambio de temperatura se expresa como: . INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Cuando varía la temperatura en una estructura o en algunos de sus miembros.9x10-6/ºC y 12. los máximos valores de temperatura en Puno son de 20ºC y la temperatura mínima es de -4ºC.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Fuente: Atlas de peligros naturales del Perú . pero estos valores varían de acuerdo a las estaciones. es decir. La temperatura mínima promedio en Puno es de -4-0ºC en los meses de abril-agosto. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . 314 En el MAPA DE TEMPERATURA MÍNIMA NORMAL ANUAL. el cambio de temperatura en una determinada estación no 13 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.edición 2003 Pág. se muestra la distribución espacial de la temperatura Mínima promedio de 30 años (normal) en el territorio nacional. Como se puede apreciar de los mapas. 1. muros de rigidez y vigas de concreto armado. Los muros de rigidez o placas de Concreto Armado fueron modelados como columnas anchas.5. en consecuencia.9 .4 Tabla 1. Estas columnas anchas se modelan como barras verticales con brazos rígidos en sus extremos que se conectan con vigas. no se tomará la carga viva por temperatura por considerarse despreciable para fines de un análisis estructural.6 . se ha considerado el peso propio de los elementos estructurales y no estructurales.2. MATERIAL Aluminio (1 /º c ) X 10 6 23 Ladrillo 6. Para calcular el peso total de la edificación en el análisis sísmico.1 . 4. con un 50% de las cargas vivas prescritas por la Norma Técnica de Cargas del Reglamento Nacional de Edificaciones.4. METODOS DE ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL Para el análisis estructural y el cálculo de los elementos mecánicos que actúan en los diferentes elementos resistentes de concreto armado. Coeficientes de dilatación térmica.1 Mármol 8. compuestas por columnas.6 Vidrio 8.9.9 Concreto 9.7 Madera paralela a la fibra 3. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .99 Acero Estructural 11. EMPUJE DE TIERRAS Para rellenos compactados de tierra es necesario tener en cuenta que los empujes de tierra pueden ser mayores que los valores que se señalan en el estudio de mecánica de suelos (Empujes de Repose).12.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS sobrepasa los 20ºC.9 Plástico 81 . cuyas conexiones se consideran como juntas rígidas. Los sistemas aporticados planos del edificio se han modelado como estructuras reticulares conformadas por barras. este edificio se ha modelado como un sistema de pórticos planos conectados por diafragmas rígidos en sus planos. dispuestos horizontalmente en cada uno de los pisos de la construcción. 4.3 . 14 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. este principio se reemplaza por la hipótesis de Navier – Bernoulli. conocido también como Diseño a la Rotura. y. Para el diseño de los diferentes elementos de concreto armado se ha aplicado el Método de Resistencia Ultima.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Para el análisis de los pórticos sujetos a la acción de las cargas verticales de gravedad. La rotación de los diafragmas horizontales en sus propios planos se conoce como Torsión Sísmica Vertical. En este diseño se han considerado los siguientes factores de carga y factores de reducción prescritos por la Norma Técnica de Edificación E-060 del Reglamento Nacional de Edificaciones: FACTORES DE CARGA 15 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA. una segunda fuerza. las cuales establecen una relación unívoca entre los esfuerzos y deformaciones de cada uno de ellos. como resultado de la rotación por torsión en los planos de estos mismos diafragmas horizontales. Para el cálculo de las fuerzas interiores máximas en los diferentes elementos resistentes de la estructura del edificio. En el caso de vigas. d) Se cumple el principio de superposición. sustentados en los siguientes principios fundamentales de la estática y de la mecánica de materiales: a) Se cumplen las condiciones de equilibrio estático o dinámico. b) Se cumple el principio de compatibilidad de deformaciones. como resultado de la traslación de los sistemas horizontales de piso. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” . que establece que las secciones planas antes de las deformaciones. De esta forma. c) Se cumplen las leyes constitutivas de cada material estructural del edificio. cada uno de los pórticos estará sujeto a la combinación de dos fuerzas laterales de sismo en cada piso: una primera fuerza. se aplicaron métodos elásticos lineales. Para el análisis de los pórticos sujetos a la acción de las fuerzas laterales de sismo. se ha considerado que estos sistemas estructurales se encuentran conectados por sistemas horizontales de piso que se comportan como diafragmas rígidos en sus correspondientes planos. se mantienen planas después de que ocurren las mismas. se han considerado diferentes combinaciones de cargas permanentes y vivas que permitan calcular los momentos flexionantes máximos y mínimos en los diferentes nudos de estas estructuras. las cuales tienen acero de refuerzo con fy=4200kg/cm2.7 CV U = 1.70 Para cortante con o sin torsión: 0. VIGAS. TANQUE CISTERNA Y TANQUE ELEVADO 16 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.9 CM 1. con complementos de poliestireno expandido con el propósito de aligerar las cargas.00 CS U = 0. CIMENTACION.60 con fy=4200kg/cm2.25 (CM CV) 1. f’c=280kg/cm 2.. COLUMNAS Y PLACAS Columnas de concreto armado. f’c=210kg/cm2. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .70 5. Hay tres tipos de columnas con diferentes secciones..85 Para aplastamiento del concreto: 0. f’c=350kg/cm 2 (vigueta). acero de refuerzo con fy=4200kg/cm2.90 Para flexión con carga axial de tracción: 0.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS U = 1. Para la capa de compresión se utilizará concreto con f’c=280kg/cm2.35m. CAJA DE ASCENSOR Caja de ascensor y caja de escalera en concreto armado.25m a 0. CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES El diseño se ha realizado para las siguientes características de materiales: COLUMNAS DE CONFINAMIENTO Conformado por una platea de cimentación. la cual tiene acero de refuerzo AR. f’c=280kg/cm 2 .00 CS Donde : CM = efecto de la carga permanente CV = efecto de la carga viva CS = efecto de la carga sísmica FACTORES DE REDUCCIÓN Para flexión sin carga axial: 0.4 CM + 1. LOSA ALIGERADA Losas aligeradas compuesta por viguetas pre esforzadas prefabricadas.. las cuales tienen acero de refuerzo con fy=4200kg/cm2. El espesor de los muros de corte (Placas) varía de 0.90 Para flexión con carga axial de compresión: 0. 050 Norma Técnica de edificación E. y que son las siguientes: Norma Técnica de Edificación E.020 Norma Técnica de edificación E..20 – 0.EXCAVACION T-10 SECCION PROGRESIVA 0+050 .2. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .25M EM-05 LATERAL DE VIGA PISO TIPICO – PERALTE EFECTIVO 50x75 EM-06 SOPORTE DE LOSA TIPICO 17 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.EXCAVACION T-09 SECCION PROGRESIVA 0+045 .25m con concreto f’c=280kg/cm2.60M EM-04 SOPORTE DE VIGA PISO TIPICO – ALTURA FONDO DE VIGA H=3.80M EM-03 MURO DE CORTE TIPO “L” – ENCOFRADO DE MURO H=3.030 Norma Técnica de edificación E. las cuales tienen acero de refuerzo de fy=4200kg/cm2.EXCAVACION T-07 SECCION PROGRESIVA 0+035 . TOPOGRAFIA Y REPLANTEO T-01 PLANTA Y EJE DE REPLANTEO DE EXCAVACION T-02 SECCION PROGRESIVA 0+010 .80M – 4.EXCAVACION T-06 SECCION PROGRESIVA 0+030 .060 Norma Técnica de edificación E.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS Tanque cisterna y tanque elevado conformado por losas macizas.090 ACI-318-2008. 7.EXCAVACION 7.60M EM-02 CAJA DE ASCENSOR SOTANO – TIPICO.EXCAVACION T-03 SECCION PROGRESIVA 0+015 .EXCAVACION T-05 SECCION PROGRESIVA 0+025 .EXCAVACION T-04 SECCION PROGRESIVA 0+020 . REGLAMENTOS Y NORMAS LEGALES Como se ha referido anteriormente. 6. ENCOFRADOS EM-01 ENCOFRADO DE COLUMNAS H=3.070 Norma Técnica de edificación E. de espesor 0. para el diseño de los diferentes elementos resistentes de concreto armado de la edificación se han aplicado los requisitos mínimos de seguridad prescritos por el Reglamento Nacional de Edificaciones vigente y de sus Normas Técnicas pertinentes para el presente caso. ENCOFRADO DE MURO H=3. RELACION DE PLANOS: 7.1.EXCAVACION T-08 SECCION PROGRESIVA 0+040 . 00 (4º NIVEL) E-17 ALIGERADO + 19.00 E-32 VIGAS PRINCIPALES 1° NIVEL + 0.00 (12º NIVEL) E-25 ALIGERADO + 51.50 18 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS 7.00 E-34 VIGAS SECUNDARIAS 1° NIVEL + 0.00 (11º NIVEL) E-24 ALIGERADO + 47.00 (6º NIVEL) E-19 ALIGERADO + 27.00 (5º NIVEL) E-18 ALIGERADO + 23.00 (3º NIVEL) E-16 ALIGERADO + 15.3.00 (8º NIVEL) E-21 ALIGERADO + 35.00 (2º NIVEL) E-15 ALIGERADO + 11. ESTRUCTURAS E-1 ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES E-2 PLANTA GENERAL CIMENTACION E-3 DETALLE CUADRO DE COLUMNAS E-4 DETALLE PLACAS Y MUROS DE CORTE E-5 CIMENTACION ASCENSORES Y MUROS DE CONTENCION TIPO E-6 DETALLES VIGAS DE CIMENTACION E-7 DETALLES VIGAS DE CIMENTACION E-8 REFUERZO EN VIGAS DE ACOPLAMIENTO ENTRE PLACAS DE CAJA DE ASCENSOR E-9 DETALLE DE MURO INCLINADO Y COLUMNA INCLINADA E-10 DETALLES DE ENCUENTROS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES E-11 DETALLE DE LOSA ALIGERADA PRE ESFORZADA E-12 ALIGERADO + 0.00 E-33 VIGAS SECUNDARIAS 1° NIVEL + 0.00 E-36 VIGAS PRINCIPALES MEZANINE + 3.00 (7º NIVEL) E-20 ALIGERADO + 31.00 (13º NIVEL) E-26 ALIGERADO + 55.00 E-31 VIGAS PRINCIPALES 1° NIVEL + 0.00 (10º NIVEL) E-23 ALIGERADO + 43.00 (15º NIVEL) E-28 ALIGERADO + 63.00 E-35 VIGAS SECUNDARIAS 1° NIVEL + 0.50 (MEZANINE) E-14 ALIGERADO + 7.00 (SOTANO – 1º NIVEL) E-13 ALIGERADO + 3.00 (16º NIVEL) E-29 VIGAS PRINCIPALES 1° NIVEL + 0.00 (14º NIVEL) E-27 ALIGERADO + 59. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .00 E-30 VIGAS PRINCIPALES 1° NIVEL + 0.00 (9º NIVEL) E-22 ALIGERADO + 39. 00 E-47 VIGAS SECUNDARIAS 2° NIVEL + 7.00 19 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.00 E-51 VIGAS PRINCIPALES 3° NIVEL + 11.00 E-71 VIGAS PRINCIPALES 6° NIVEL + 23.00 E-68 VIGAS SECUNDARIAS 5° NIVEL + 19.00 E-43 VIGAS PRINCIPALES 2° NIVEL + 7.00 E-69 VIGAS SECUNDARIAS 5° NIVEL + 19.00 E-61 VIGAS SECUNDARIAS 4° NIVEL + 15.00 E-70 VIGAS PRINCIPALES 6° NIVEL + 23.00 E-55 VIGAS SECUNDARIAS 3° NIVEL + 11.00 E-66 VIGAS PRINCIPALES 5° NIVEL + 19.00 E-46 VIGAS SECUNDARIAS 2° NIVEL + 7.00 E-67 VIGAS SECUNDARIAS 5° NIVEL + 19.50 E-42 VIGAS PRINCIPALES 2° NIVEL + 7.00 E-74 VIGAS SECUNDARIAS 6° NIVEL + 23.50 E-41 VIGAS SECUNDARIAS MEZANINE + 3.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS E-37 VIGAS PRINCIPALES MEZANINE + 3.00 E-64 VIGAS PRINCIPALES 5° NIVEL + 19. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .00 E-56 VIGAS PRINCIPALES 4° NIVEL + 15.00 E-52 VIGAS PRINCIPALES 3° NIVEL + 11.50 E-39 VIGAS SECUNDARIAS MEZANINE + 3.00 E-65 VIGAS PRINCIPALES 5° NIVEL + 19.00 E-58 VIGAS PRINCIPALES 4° NIVEL + 15.00 E-59 VIGAS PRINCIPALES 4° NIVEL + 15.00 E-44 VIGAS PRINCIPALES 2° NIVEL + 7.00 E-57 VIGAS PRINCIPALES 4° NIVEL + 15.00 E-54 VIGAS SECUNDARIAS 3° NIVEL + 11.50 E-40 VIGAS SECUNDARIAS MEZANINE + 3.00 E-45 VIGAS PRINCIPALES 2° NIVEL + 7.00 E-72 VIGAS PRINCIPALES 6° NIVEL + 23.00 E-60 VIGAS SECUNDARIAS 4° NIVEL + 15.00 E-49 VIGAS PRINCIPALES 3° NIVEL + 11.00 E-48 VIGAS SECUNDARIAS 2° NIVEL + 7.00 E-53 VIGAS SECUNDARIAS 3° NIVEL + 11.00 E-73 VIGAS PRINCIPALES 6° NIVEL + 23.50 E-38 VIGAS PRINCIPALES MEZANINE + 3.00 E-63 VIGAS PRINCIPALES 5° NIVEL + 19.00 E-50 VIGAS PRINCIPALES 3° NIVEL + 11.00 E-62 VIGAS SECUNDARIAS 4° NIVEL + 15. 00 E-80 VIGAS PRINCIPALES 7° NIVEL + 27.00 E-85 VIGAS PRINCIPALES 8° NIVEL + 31.00 E-103 VIGAS SECUNDARIAS 10° NIVEL + 39.00 E-108 VIGAS PRINCIPALES 11° NIVEL + 43.00 E-77 VIGAS PRINCIPALES 7° NIVEL + 27.00 E-91 VIGAS PRINCIPALES 9° NIVEL + 35. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .00 E-88 VIGAS SECUNDARIAS 8° NIVEL + 31.00 E-78 VIGAS PRINCIPALES 7° NIVEL + 27.00 E-97 VIGAS SECUNDARIAS 9° NIVEL + 35.00 E-90 VIGAS SECUNDARIAS 8° NIVEL + 31.00 E-76 VIGAS SECUNDARIAS 6° NIVEL + 23.00 E-111 VIGAS SECUNDARIAS 11° NIVEL + 43.00 E-83 VIGAS SECUNDARIAS 7° NIVEL + 27.00 E-102 VIGAS SECUNDARIAS 10° NIVEL + 39.00 20 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS E-75 VIGAS SECUNDARIAS 6° NIVEL + 23.00 E-82 VIGAS SECUNDARIAS 7° NIVEL + 27.00 E-81 VIGAS SECUNDARIAS 7° NIVEL + 27.00 E-96 VIGAS SECUNDARIAS 9° NIVEL + 35.00 E-105 VIGAS PRINCIPALES 11° NIVEL + 43.00 E-107 VIGAS PRINCIPALES 11° NIVEL + 43.00 E-110 VIGAS SECUNDARIAS 11° NIVEL + 43.00 E-87 VIGAS PRINCIPALES 8° NIVEL + 31.00 E-93 VIGAS PRINCIPALES 9° NIVEL + 35.00 E-106 VIGAS PRINCIPALES 11° NIVEL + 43.00 E-89 VIGAS SECUNDARIAS 8° NIVEL + 31.00 E-94 VIGAS PRINCIPALES 9° NIVEL + 35.00 E-109 VIGAS SECUNDARIAS 11° NIVEL + 43.00 E-104 VIGAS SECUNDARIAS 10° NIVEL + 39.00 E-84 VIGAS PRINCIPALES 8° NIVEL + 31.00 E-86 VIGAS PRINCIPALES 8° NIVEL + 31.00 E-95 VIGAS SECUNDARIAS 9° NIVEL + 35.00 E-112 VIGAS PRINCIPALES 12° NIVEL + 47.00 E-79 VIGAS PRINCIPALES 7° NIVEL + 27.00 E-101 VIGAS PRINCIPALES 10° NIVEL + 39.00 E-98 VIGAS PRINCIPALES 10° NIVEL + 39.00 E-100 VIGAS PRINCIPALES 10° NIVEL + 39.00 E-99 VIGAS PRINCIPALES 10° NIVEL + 39.00 E-92 VIGAS PRINCIPALES 9° NIVEL + 35. 00 E-121 VIGAS PRINCIPALES 13° NIVEL + 51.TANQUE ELEVADO E-150 DETALLE ESTRUCTURA .00 E-114 VIGAS PRINCIPALES 12° NIVEL + 47.00 E-128 VIGAS PRINCIPALES 14° NIVEL + 55.MEMORIA DESCRIPTIVA ESTRUCTURAS E-113 VIGAS PRINCIPALES 12° NIVEL + 47.00 E-139 VIGAS PRINCIPALES 16° NIVEL + 63.00 E-117 VIGAS SECUNDARIAS 12° NIVEL + 47.00 E-145 DETALLE DE ESCALERA PRINCIPAL E-146 DETALLE DE ESCALERAS DE EMERGENCIA E-147 DETALLE ESTRUCTURA TANQUE CISTERNA E-148 DETALLE DE TANQUE CISTERNA Y CUARTO DE BOMBAS E-149 DETALLE ESTRUCTURA DE SOPORTE .00 E-127 VIGAS PRINCIPALES 14° NIVEL + 55.00 E-142 VIGAS PRINCIPALES 16° NIVEL + 63.00 E-124 VIGAS SECUNDARIAS 13° NIVEL + 51.00 E-126 VIGAS PRINCIPALES 14° NIVEL + 55.00 E-125 VIGAS SECUNDARIAS 13° NIVEL + 51.00 E-119 VIGAS PRINCIPALES 13° NIVEL + 51.00 E-137 VIGAS SECUNDARIAS 15° NIVEL + 59.00 E-130 VIGAS SECUNDARIAS 14° NIVEL + 55.00 E-135 VIGAS PRINCIPALES 15° NIVEL + 59.00 E-144 VIGAS SECUNDARIAS 16° NIVEL + 63. INFORMATICA Y VIRTUAL DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE LA UNA” .00 E-118 VIGAS SECUNDARIAS 12° NIVEL + 47.00 E-134 VIGAS PRINCIPALES 15° NIVEL + 59.00 E-129 VIGAS PRINCIPALES 14° NIVEL + 55.00 E-143 VIGAS SECUNDARIAS 16° NIVEL + 63.00 E-136 VIGAS PRINCIPALES 15° NIVEL + 59.00 E-132 VIGAS SECUNDARIAS 14° NIVEL + 55.00 E-140 VIGAS PRINCIPALES 16° NIVEL + 63.00 E-122 VIGAS PRINCIPALES 13° NIVEL + 51.00 E-131 VIGAS SECUNDARIAS 14° NIVEL + 55.00 E-123 VIGAS SECUNDARIAS 13° NIVEL + 51.00 E-116 VIGAS SECUNDARIAS 12° NIVEL + 47.00 E-115 VIGAS PRINCIPALES 12° NIVEL + 47.00 E-138 VIGAS SECUNDARIAS 15° NIVEL + 59.TANQUE ELEVADO 21 “MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS ACADEMICOS EN LA FORMACION BASICA.00 E-120 VIGAS PRINCIPALES 13° NIVEL + 51.00 E-133 VIGAS PRINCIPALES 15° NIVEL + 59.00 E-141 VIGAS PRINCIPALES 16° NIVEL + 63.