Calculista Estructuras Bosques de Montemar

EXPEDIENTE PERMISO
(deslizar imágenes a la izquierda)
J U A N – L U I S M E N A R E S
ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M.
JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL
WHATSAPP +56941055309

MEMORIA DE CÁLCULO
ESTRUCTURAL
VIVIENDA UNIFAMILIAR
PROPIEDAD Rol 1215-9
Las Yerbas # 1987
COMUNA DE QUILPUE
PROVINCIA DE MARGA-MARGA
REGIÓN DE VALPARAÍSO

ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3
4.1.- Gravitatorias 4
4.2.- Viento 4
4.3.- Sismo 4
4.3.1.- Datos generales de sismo 5
4.4.- Hipótesis de carga 6
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 7
6.2.- Combinaciones 9
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 10
8.1.- Pilares 11
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA
CADA PLANTA 12
10.- RECUBRIMIENTOS 12
11.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN 13
12.- MATERIALES UTILIZADOS 13
12.1.- Hormigones 13
12.2.- Aceros por elemento y posición 13
12.2.1.- Aceros en barras 13
12.2.2.- Aceros en perfiles 13
13.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 14

1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de vivienda unifamiliar, en lote ubicado en la zona sur del casco
urbano de Quilpué. La edificación se clasifica en categoría II –con destino habitación de uso privado-. El suelo
es de clase B, con altos grados de compacidad, presencia de árido granular y velocidad de propagación con
ondas de corte in-situ (Vs) no mayor a 500 m/s.
Las obras proyectadas se elaboran en estructura primaria de marcos rígidos de hormigón armado, sobre
zapatas de hormigón, y envolventes sólidas de albañilería entre pilares (primer piso). En segundo piso y
cubierta se estructura enteramente en reticulados de carpintería metálica y revestimientos estructurales de
madera aglomerada.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra es de volumen único, en dos pisos de altura, sin niveles intermedios, sobre terreno escarpado, con
exposición a los vientos tipo C. Está estructurada en base a albañilería confinada en todos los muros del primer
nivel y entramados de acero laminado “steel frame” en segundo piso y techumbre y cubierta. Las envolventes
de segundo piso son en placas estructurales de madera aglomerada. Todos los materiales según estándar
vigente en NCHs aplicables.
Descansa sobre zapatas aisladas de hormigón armado y vigas de fundación -con vinculación exterior- que
acometen a estos apoyos bajo columnas. Los pilares de hormigón armado reposan en suelos clase B, de la
zona sísmica 3, según tablas de la Nch 433.
Para el cálculo de desempeño sísmico, las estructuras de soporte para la cubierta –reticulados de acero-, más
el peso propio de sus paneles aglomerados y terminaciones, son considerados como carga muerta. Se
exceptúan las vigas maestras de la planta de techumbre (marcos rígidos de remate) especificadas para
sustentar dicha carga de cubierta de manera eficaz.
En su interior cuenta con pavimento de hormigón armado, de tipo radier en pisos directamente sustentados
por la rasante de suelos -debidamente compactados-, y losa de hormigón armado en plano de segundo nivel.
Ante la eventualidad de arcillas expansivas, los pavimentos del radier contarán con enmallado inferior. Todas
las obras se realizan sobre suelo natural, libre de rellenos y debidamente protegido del escurrimiento de aguas
en general.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009.
Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928
Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.

4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
remate 0.05 0.05
piso 2 0.20 0.20
piso 1 0.20 0.20
Cimentación 0.20 0.20
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Categoría del terreno: Categoría C
Velocidad básica del viento: 67.00 m/s
Categoría de uso: Categoría II
Tipo de terreno: Escarpaduras
Dirección transversal (X)
Tipo de terreno: Ascendente
Xp: 3.00 m
Hu: 2.40 m
Lu: 18.00 m
Dirección longitudinal (Y)
Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 7.20 9.80
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Coeficientes de Cargas
+X: 1.00 -X:1.00
+Y: 1.00 -Y:1.00
Cargas de viento
Planta
Viento X
(t)
Viento Y
(t)
remate 1.990 2.856
piso 2 4.235 6.086
piso 1 2.582 3.709

4.3.- Sismo
Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011)
Norma Chilena Oficial
Diseño Sísmico de Edificios
(Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011)
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema estructural
R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R0X : 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R0Y : 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría II
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y

Pro
4.
Au
5.
E.L
E.L
Ace
Ten
De
6.
Par
sig
oyección en p
4.- Hipóte
tomáticas Pe
Ca
So
Sis
Sis
Vie
Vie
Vie
Vie
Vie
Vie
Vie
Vie
- ESTADO
L.U. de rotura
L.U. de rotura
ero conforma
nsiones sobre
esplazamiento
- SITUAC
ra las distint
guientes crite
- Situacione
- Situacione


 Gj
j 1
G


 Gj
j 1
G
planta de la o
esis de ca
so propio
argas muertas
obrecarga de
smo X
smo Y
ento +X exc.
ento +X exc.
ento -X exc.+
ento -X exc.-
ento +Y exc.
ento +Y exc.-
ento -Y exc.+
ento -Y exc.-
OS LÍMIT
a. Hormigón
a. Hormigón
ado
e el terreno
os
CIONES D
tas situacion
rios:
es persisten
es sísmicas

   

kj P k Q
i 1
G P
    E
kj P k A
G P
obra
rga
s
uso
+
-
+
+
-
+
TE
en cimentaci
DE PROYE
es de proye
ntes o trans
Qi ki
Q

 

E Qi ki
i 1
A Q
ones
ACI 318
Accione
ECTO
ecto, las com
itorias
8-99 (Chile)
es característ
mbinaciones d
icas
de acciones se definirán de acuerdo
Página 6
con los

Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación ()
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile)
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Viento (Q) 1.275 1.275
Situación 3
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300

Situación 4
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
Acero conformado: NCh427
Tensiones sobre el terreno
Acciones variables sin sismo
Viento (Q) 0.000 1.000
Sísmica
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Desplazamientos
Acciones variables sin sismo
Viento (Q) 0.000 1.000
Sísmica
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000

6.2.- Combinaciones
 Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas muertas
Qa Sobrecarga de uso
V(+X exc.+) Viento +X exc.+
V(+X exc.-) Viento +X exc.-
V(-X exc.+) Viento -X exc.+
V(-X exc.-) Viento -X exc.-
V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+
V(+Y exc.-) Viento +Y exc.-
V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+
V(-Y exc.-) Viento -Y exc.-
SX Sismo X
SY Sismo Y
 E.L.U. de rotura. Hormigón
 E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 0.900 0.900
2 1.400 1.400
3 0.900 0.900 1.700
4 1.400 1.400 1.700
5 1.050 1.050 1.275
6 1.050 1.050 1.275 1.275
7 1.050 1.050 1.275
8 1.050 1.050 1.275 1.275
9 1.050 1.050 1.275
10 1.050 1.050 1.275 1.275
11 1.050 1.050 1.275
12 1.050 1.050 1.275 1.275
13 1.050 1.050 1.275
14 1.050 1.050 1.275 1.275
15 1.050 1.050 1.275
16 1.050 1.050 1.275 1.275
17 1.050 1.050 1.275
18 1.050 1.050 1.275 1.275
19 1.050 1.050 1.275
20 1.050 1.050 1.275 1.275
21 0.900 0.900 1.300
22 0.900 0.900 1.300
23 0.900 0.900 1.300
24 0.900 0.900 1.300
25 0.900 0.900 1.300
26 0.900 0.900 1.300
27 0.900 0.900 1.300
28 0.900 0.900 1.300
29 0.900 0.900 -1.400
30 1.400 1.400 -1.400
31 0.900 0.900 1.400 -1.400
32 1.400 1.400 1.400 -1.400

33 0.900 0.900 1.400
34 1.400 1.400 1.400
35 0.900 0.900 1.400 1.400
36 1.400 1.400 1.400 1.400
37 0.900 0.900 -1.400
38 1.400 1.400 -1.400
39 0.900 0.900 1.400 -1.400
40 1.400 1.400 1.400 -1.400
41 0.900 0.900 1.400
42 1.400 1.400 1.400
43 0.900 0.900 1.400 1.400
44 1.400 1.400 1.400 1.400
 Acero conformado
 Tensiones sobre el terreno
 Desplazamientos
1 1.000 1.000
2 1.000 1.000 1.000
3 1.000 1.000 1.000
4 1.000 1.000 1.000 1.000
5 1.000 1.000 1.000
6 1.000 1.000 1.000 1.000
7 1.000 1.000 1.000
8 1.000 1.000 1.000 1.000
9 1.000 1.000 1.000
10 1.000 1.000 1.000 1.000
11 1.000 1.000 1.000
12 1.000 1.000 1.000 1.000
13 1.000 1.000 1.000
14 1.000 1.000 1.000 1.000
15 1.000 1.000 1.000
16 1.000 1.000 1.000 1.000
17 1.000 1.000 1.000
18 1.000 1.000 1.000 1.000
19 1.000 1.000 -1.000
20 1.000 1.000 1.000 -1.000
21 1.000 1.000 1.000
22 1.000 1.000 1.000 1.000
23 1.000 1.000 -1.000
24 1.000 1.000 1.000 -1.000
25 1.000 1.000 1.000
26 1.000 1.000 1.000 1.000
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
3 remate 3 remate 2.40 5.60
2 piso 2 2 piso 2 2.85 3.20
1 piso 1 1 piso 1 0.35 0.35
0 Cimentación 0.00

8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS
8.1.- Pilares
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales
Datos de los pilares
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
C1 ( 4.97, 6.02) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.70
C1a ( 5.05, 6.10) 2-3 Arranca sobre el pilar C1 0.0 Centro
C2 ( 4.97, 13.18) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq. 0.70
C21 ( 8.45, 11.10) 2-3 Sin vinculación exterior 0.0 Centro

Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Pilar Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
C1, C2, C3
2 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C4, C5, C6
2 60x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 60x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C7, C8, C9, C10, C11
2 30x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 30x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C12, C13
2 20x15 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
1 20x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C14, C15, C16, C17,
C18
2 15x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C19
2 15x15 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
1 15x15 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C2a, C4a, C21, C22,
C23, C24, C3a, C7a,
C25, C26, C27, C28,
C29, C30, C31, C32,
C33, C34, C35, C36,
C37, C38, C39, C40,
C10a, C18a, C16a,
C15a, C14a, C6a
3 2x100 CA 085([-]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C5a, C1a 3 2x100 CA 085([-]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- RECUBRIMIENTOS
Pilar Planta
Recubrimiento
(cm)
C1, C2 y C3
piso 2 3
piso 1 3
C4, C5 y C6
piso 2 3
piso 1 3
C7, C8, C9, C10 y C11 piso 2 3

Pilar Planta
Recubrimiento
(cm)
piso 1 3
C12 y C13
piso 2 3
piso 1 3
C14, C15, C16, C17 y C18
piso 2 3
piso 1 3
C19
piso 2 3
piso 1 3
C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28, C29, C30, C31, C32, C33, C34, C35, C36, C37, C38, C39 y C40 piso 1 3
El recubrimiento para el resto de pilares es de 4 cm.
11.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
12.- MATERIALES UTILIZADOS
12.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
c
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132
12.2.- Aceros por elemento y posición
12.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
s
Todos A-63-42H 4200 1.00
12.2.2.- Aceros en perfiles
Tipo de acero para perfiles Acero
Límite elástico
(kp/cm²)
Módulo de elasticidad
(kp/cm²)
Acero conformado ASTM A36 2530 2100000
Acero laminado ASTM A36 2530 2100000

13.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 of 2011 vigente,
obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Todos los materiales según estándar y
normativa aplicable, en estado de fábrica y tratados ante humedad, corrosión y horadadores. Su calidad será
verificada por la constructora responsable en comunicación con el propietario.
Se realiza el estudio dinámico y se establece las soluciones requeridas -para el buen comportamiento mecánico
de estructuras-, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante.
La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el dueño a terceros. El mismo verificará el grado
profesional o certificación académica de los equipos correspondientes.
Se responsabilizan del correcto desempeño de estructuras los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa de ejecución de faenas. Se podrá especificar en obra accesorios estructurales de tipo secundario y
terciario, previo visto bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el
libro de obras-.
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO U.T.F.S.M.

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