Memoria descriptiva de estructuras.

MEMORIA DE ESTRUCTURAS

1.- GENERALIDADES

    Arequipa está  ubicada, según el Reglamento Nacional de Construcciones, acápite Norma E-030 de Diseño Sismorresistente, en la zona tipo 3 (factor zona Z=0.4 aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años), por lo que todo tipo de proyecto de construcción debe de considerar el aspecto sísmico en sus estructuras.

  Por esta razón, la memoria descriptiva de la estructuración y configuración estructural de las edificaciones aquí planteadas, han tomado como referencia un esqueleto básico estructural, el cual trata de cumplir todos aquellos requisitos actuales de estructuración así como armonizar con el planteamiento arquitectónico.

2.- CRITERIOS DE ESTRUCTURACION

  Los criterios a tener en cuenta para la estructuración son los siguientes:

- Simplicidad

- Simetría

- Resistencia

- Uniformidad y Continuidad

- Rigidez:

    .lateral

    .torsional

3.- DIAFRAGMA RIGIDO: TECHOS

  La existencia de un diafragma rígido, permite la idealización de la estructura como una unidad, donde las fuerzas horizontales de sismo pueden distribuirse en las columnas y muros, manteniendo todas una respuesta en conjunto. Además, son las encargadas de recibir las cargas de gravedad (muerta y viva) y transmitirlas a las vigas y muros.

4.- ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

  Son los llamados tabiques, alfeizers y elementos ornamentales, los cuales poseen sus propios sistemas de arriostramiento que le confieren estabilidad.

5.- CONCEPCION DE LA SUPERESTRUCTURA

    La estructuración de cada módulo del proyecto contempla líneas de resistencia sísmica, líneas de resistencia ante cargas de gravedad y líneas mixtas.

• Sistema de pórticos: Están constituídos básicamente por columnas y vigas, a manera de marcos. Este sistema está  encargado de recibir las cargas de gravedad y transmitirlas al terreno de cimentación.

• Sistemas de muros de corte: Están constituídos básicamente por muros de albañilería y/o concreto armado. Este sistema está  encargado de recibir las cargas de sismo y transmitirlas al terreno de cimentación.

• Sistemas mixtos: Están constituídos por muros (albañilería y/o concreto armado), columnas y vigas. Este sistema está  encargado de recibir las cargas de gravedad y sismo y, transmitirlas al terreno de cimentación.

   Aquí, es donde se debe emplear y cumplir todos los  requisitos de estructuración antes mencionados.

6.- CONCEPCION DE LA SUBESTRUCTURA: CIMENTACION

    La regla básica respecto a la resistencia sísmica de las cimentaciones, es que se debe obtener una acción integral de la misma durante un sismo. Mientras menos duros sean los terrenos, se tendrá  sistemas de cimentación más costosos.

   Además de las solicitaciones sísmicas a que están sometidas las cimentaciones, ‚éstas también están encargadas de transmitir las cargas de gravedad (muerta y viva) al suelo de cimentación. El sistema de transmisión de cargas de gravedad es el siguiente:

• Las cargas las reciben el sistema de losas.
• El sistema de losas se encarga de transmitir las cargas a las vigas y muros en los cuales se apoya.
• Las vigas se encargan de transmitir las cargas a las columnas que las sostienen.
• Las columnas y muros se encargan de transmitir las cargas al sistema de cimentaciones.
• El sistema de cimentaciones se encarga de transmitir las cargas al terreno de cimentación.

   De manera general, se ha colocado el siguiente sistemas de cimentaciones en las plantas estructurales:

ELEMENTO                                TIPO DE CIMENTACION

• Muros de albañilería                Cimientos corridos ciclópeos
• Columnas aisladas                        Zapatas
• Columnas próximas                        Zapatas combinadas
• Muros de concreto                        Zapatas c/s vigas VC
• Muros de contención:

- Libres                                Zapatas anchas excéntricas

- Adheridos al edificio                Zapatas corridas (menos anchas)

• Tabiques                                Cimientos corridos ciclópeos
• Columnas metálicas                Dados de concreto

7.- SUELO

    Para la descripción de los estratos se presenta un anexo, el cual es acorde a los Estudios de Mecánica de Suelos recomendados por la norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del RNC.

8.- PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

a.- Predimensionamiento de losas de concreto armado

a.1. Losas Aligeradas

     El peralte de las losas aligeradas en una dirección, podrá  ser dimensionado considerando los siguientes criterios:

h=17 cm luces menores de 4 m.                                ladrillo de 12 cm

h=20 cm luces comprendidas entre 4 y 5,50 m.        ladrillo de 15 cm

h=25 cm luces comprendidas entre 5 y 6,50 m.        ladrillo de 20 cm

h=30 cm luces comprendidas entre 6 y 7,50 m.        ladrillo de 25 cm

   La altura "h" del aligerado, comprende la altura de la unidad de albañilería (ladrillo hueco) y la altura de la losa maciza superior de 5cm. Entendamos como luces, a la distancia libre que existe entre los elementos de apoyo del aligerado: vigas o muros.

   El dimensionamiento anterior será  válido para aligerados en los casos en que tengan sobrecargas normales del orden máximo de 300 a 350 Kg/m2.

   Los aligerados armados en  dos direcciones se usan generalmente cuando se tiene paños más o menos cuadrados y de luces mayores a los 6,00 m.  En estos casos se podrá  considerar:

      h=25 cm luces comprendidas entre 6,50 y 7,50 m

      h=30 cm luces comprendidas entre 7,00 y 8,50 m

   En nuestros paños tenemos mayormente aligerados de una dirección con alturas de 20cm. Sólo en un caso se ha considerado aligerados bidireccional de altura 20 cm (en dos direcciones), ya que el paño a cubrir eran de aproximadamente 5,50 m.

a.2. Losas Macizas

   La resistencia y rigidez de una losa armada en dos direcciones es muy buena requiriéndose peraltes reducidos, pudiéndose considerar ‚éstos del orden de:

         h = L/40      h = perímetro/180

   Sin embargo, muchas veces se dispone de un espesor mayor por condiciones de aislamiento acústico, vibraciones y condiciones de rigidez del diafragma rígido por la presencia de aberturas en la losa. En nuestro caso se presentan este tipo de losas en zonas próximas a aberturas en techo y en la zona de escaleras.

b.- Predimensionamiento de vigas

    Son de concreto armado

    Las vigas se dimensionan generalmente considerando un peralte del orden de:

              h = L/10     a      h = L/12

L = luz libre entre columnas.

Debe aclararse que esta altura incluye el espesor de la losa del techo o piso.

    Las vigas deben de tener un ancho mínimo de 25 cm, para el caso que estas formen parte de pórticos o elementos sismorresistentes de estructuras de concreto armado.

    Conforme se tengan luces más grandes, puede disminuirse el peralte a relaciones de:

                        h = L/14

disponiendo de anchos del orden de 0,50 de la altura h. En nuestro caso tenemos mayormente vigas chatas (no peraltadas), y en algunos casos se ha determinado colocar vigas de ancho de 40 cm debido a que la intensidad de sus cargas no la podría soportar una viga normal de ancho 25 cm.

c.- Predimensionamiento de Columnas de Concreto Armado

  Se puede recomendar los siguientes criterios de dimensionamiento:

c.1. Para edificios que tengan muros de corte en las dos direcciones, las columnas se pueden dimensionar suponiendo un área igual a:

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