MEMORIA DE CALCULO
INTEGRANTES:
AMADOR SERRANO ALEX
CABRERA JIMENEZ JOSE RAFAEL
MORAN FLORES AXEL ADOLFO
22 DE MAYO 2020
INDICE
1. Memoria Descriptiva…………………………………………………………………..…..2
1.1 Proyecto
1.2 Ubicación
1.3 Descripción
2. Memoria de Cálculo………………………………………………………………………2
2.1 Especificaciones de los materiales
2.2 Descripción de la Estructura
2.2.1 Análisis y diseño de la estructura
2.2.2 Factores de Carga y resistencia (NTC-17)
2.3 Análisis de Cargas
3. Diseño de Trabes de Acero………………………………………………………………5
3.1 Diseño trabe T-2 Carga los Largueros
3.2 Diseño para trabe T-2 Carga Losacero
4. Diseño para Larguero Critico……………………………………………………………..9
5. Diseño de Columna………………………………………………………………………14
5.1 Efectos Primer Orden
5.2 Efectos Segundo Orden
6. Bibliografia………………………………………………………………………………...19
1
1.- MEMORIA DECRIPTIVA
1.1 ROYECTO: EDIFICIO DEPARTAMENTAL
CALCULO: AMADOR SERRANO ALEX
CABRERA JIMENEZ JOSE RAFAEL
MORAN FLORES AXEL ADOLFO
USO O DESTINO:
DEPARTAMENTOS RECIDENCIALES
1.2 UBICACIÓN: PACHUCA, HIDALGO
1.3 DESCRIPCION:
EDIFICIO DE 6 NIVELES DESTINADO PARA USO HABITACIONAL,
ESTRUCTURA A BASE DE MARCOS DE ACERO ESTRUCTURAL.
2 MEMORIA DE CÁLCULO
2.1 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES
SE UTILIZARON LOS SIGUIENTES MATERIALES DENTRO DE LOS METODOS
DE CONTRUCCION:
 PARA LOS SITEMAS DE ENTREPISO SE UTILIZARA LOSACERO IMSA SEC.
IV CALIBRE 22.
 PARA LA CAPA DECOMPREION DE LA LOSACERO SE UTILIZARA UN
CONCRETO CON F’C = 250 KG/CM2.
 PARA EL SISTEMA ESTRUCTURAL SE UTILIZARAN PERFILES DE ACERO
ESTRUCTURAL A-992 CON UN FY = 3515 KG/CM2.
 PARA LOS ELEMENTOS DE CONEXIÓN TAMBIEN SE UTILIZARA ACERO
ESTRUCTURAL A-992 CON UN FY= 3515 KG/CM2.
2.2 DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA
LA ESTRUCTURA ESTARA COMPUESTA A BASE DE MARCOS DE ACERO
ESTRUCTURAL TANTO EN COLUMNAS, TRABES Y LARGUEROS SE
UTILIZARAN PERFILES W DE DISTINTAS DIMENSIONES.
LAS LOSAS SERAN A BASE DEL SITEMA LOSACERO, CON LAMINA METALICA
IMSA SEC. IV CALIBRE 22 CON CAPA DE COMPRESION DE CONCRETO
REFORZADO.
LAS CONEXIONES SERAN A BASE DE PLACAS DE ACERO ESTRUCTURAL,
CON CONEXIONES A MOMENTO Y A CORTANTE PARA TRABES
2
PRINCIPALES Y CONEXIONES SOLO A CORTANTE PARA LARGUEROS,
SATISFACIENDO UNA CONDICION ARTICULADA.
LA CIMENTACION SERA A BASE DE ZAPATAS AISLADAS DE CONCRETO
REFORZADO CON UN F’C = 250 KG/CM2.
2.2.1 ANALISIS Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA
EL ANALISIS DE LA ESTRUCTURA SE LLEVO A CABO POR MEDIO DEL
PROGRAMA SAP2000 CONSIDERANDO LAS CARGAS Y SOLICITACIONES
RECOMENDADAS EN EL RCDF Y SUS NTC-17, REALIZANDO ESTO CON UN
ANALISIS POR CARGAS GRAVITACIONALES Y POR CARGAS ACCIDENTALES,
SIENDO ESTE ULTIMO POR CARGA SISMICA.
EL DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE LA ESTRUCUTRA SE REALIZARON DE
ACUERDO AL RCDF Y SU NTC-2017, GARANTIZANDO QUE LO ELEMENTOS
DE LA ESTRUCTURA CUMPLAN CON LOS ESTADOS LIMITE DE SERVICIO Y
DE FALLA INDICADOS POR EL REGLAMENTO.
2.2.2 FACTORES DE CARGA Y DE RESISTENCIA (NTC-17)
FR
FLEXION
0.9
CORTANTE
0.8
FLEXOCOMPRESION
0.7
TORSION
0.7
C.M.
C.V.
C.Va
SX
SY
COMENTARIOS
COMB 1
1.00
1.00
CARGA DE SERVICIO
COMB 2
1.3
1.5
CARGA ULTIMA
COMB 3
1.1
1.1
1.1
0.33
SISMO 1
COMB 4
1.1
1.1
1.1
-0.33
SISMO 2
COMB 5
1.1
1.1
-1.1
0.33
SISMO 3
COMB 6
1.1
1.1
-1.1
-0.33
SISMO 4
COMB 7
1.1
1.1
0.33
1.1
SISMO 5
COMB 8
1.1
1.1
0.33
-1.1
SISMO 6
COMB 9
1.1
1.1
-0.33
1.1
SISMO 7
COMB 10
1.1
1.1
-0.33
-1.1
SISMO 8
CM= CARGA MUERTA CV= CARGA VIVA CVa= CARGA VIVA ACCIDENTAL SX= SISMO DIR. X SY= SISMO DIR. Y
3
ESTA MEMORIA DE CALCULO SOLO TIENE VALIDEZ PARA LOS DATOS
PROPORCIONADOS AQUÍ, CUALQUIER CAMBIO EN LOS MATERIALES,
DIMENSIONES, DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES Y/O GEOMETRIA DE LA
ESTRUCTURA, SERAN RESPONSABILIDAD UNICA DEL ENCARGADO DE LA
CONSTRUCCION.
2.3 ANALISIS DE CARGAS
LOSA DE ENTREPISO
LOSA DE AZOTEA
4
3. DISEÑO DE TRABES DE ACERO.
3.1 Diseño para trabe T-2 – Carga los largueros
Perfil Seleccionado IR 14 x 22
Cargas y elementos mecánicos.
Mu= 16.90 t-m
Vu= 11.51 t
Propiedades de la sección.
L = 7.05 m
Acero= A-992
d =34.8 cm
fy = 3515 k/cm2
bf = 12.7 cm
E = 2000000 k/cm2
tw = 0.59 cm2
G = 784000 k/cm2
tf = 0.86 cm
Iy = 291 cm4
A = 41.9 cm2
J = 9 cm4
Zx = 545 cm4
Ca = 84320
5
Revisión de la sección.
Patín
7.384
es sección
Tipo 2
Alma
57.52
es sección
Tipo 1
Por lo tanto la Sección es Tipo 2
Factor de Curvatura
Caso curvatura doble
Tramo 1 y 4 – Curvatura Doble
C= 0.52
Tramo 2 y 3 – Curvatura Simple
C= 0.68
Xr= 4.20
Lu= 193.82
Xu= 13.52
Lu= 377.11
L= 1.76m < Lu = 1.938 m
Por lo tanto: No existe pandeo lateral
𝑴𝑹 = 𝑭𝒓 ∗ 𝒁𝒙 ∗ 𝒇𝒚
+
MR = 17.24 T.m
>
Mu= 16.90 T.m
CORRECTO
𝑰=
𝟏𝟔. 𝟗𝟎
𝟏𝟕. 𝟐𝟒
I= 0.98 < 1
+
La trabe con perfil IR 14 x 22 es adecuada para resistir las cargas solicitadas.
6
3.2 Diseño para trabe T-2 – Carga la losacero
Perfil Seleccionado IR 14 x 22
Cargas y elementos mecánicos.
Mu= 5.11 t-m
Vu= 4.68 t
L = 6.55 m
Factor de Curvatura
Caso curvatura doble
Tramo 1 – Curvatura Doble
C= 0.2
Tomar C= 0.4
Xr= 2.46
Lu= 172.92
Xu= 7.93
Lr= 472.18
7
L=655
>
Lr
Por lo tanto: Flexión con pandeo lateral elástico.
Momento Resistente
𝑴𝑹 = 𝑭𝒓 ∗ 𝑴𝑬
Fr= 0.9
ME = 23981.62 Kg.m
+
MR = 21582.9 kg.m
MR = 21.58 T.m
MR = 21.58 T.m > Mu = 5.11 T.m
CORRECTO
𝑰=
𝟎. 𝟐𝟒
𝟐𝟏. 𝟓𝟖
I= 0.24 < 1
+
La trabe con perfil IR 14 x 22 es adecuada para resistir las cargas solicitadas.
DETALLE CONSTRUCCIÓN DE ENTREPISO
Losacero IMSA Sec. IV Cal 22
Capa de compresión: f´c = 250 kg/cm2
Resistencia por temperatura: M- 6X6 – 8/8
Perfil Seleccionado IR 14 x 22
hr = 6.35 cm
wr = 15.00 cm
t = 5 cm
8
4. DISEÑO PARA LARGUERO CRÍTICO
F´c = 250 k/cm2
Cu = 814.49 kg
W= Cu * Sep
F´´c = 212 k/cm2
Sep = 2.38 M
W= 1.94 T/M
L = 7.04 M
𝑽𝒖 =
𝟏. 𝟗𝟒(𝟕. 𝟎𝟒)
𝟐
+
Vu = 6.83 T
Mu = 12.02 T/M
PERFIL SELECCIONADO
W 12 X 19
DATOS:
A-992
d= 31 cm
h= 27.6 cm
Fy = 3515 K/cm2
tw= 0.6 cm
Fu= 4920 K/cm2
bf= 10.2 cm
Zx= 405 cm3
tf= 0.89 cm AT= 36 cm2
Iy= 157 cm4 J= 7cm4
Ca= 35178 cm5
Revisión de la sección.
Patín
5.73
es sección
Tipo I
Alma
50.18
es sección
Tipo I
Por lo tanto la Sección es Tipo I
POSICION DE EJE NEUTRO
𝒃𝒆
𝟐
+
= 704/2 = 176 cm
𝒕𝒄 = 𝟓 +
𝟔.𝟑𝟓
𝟐
= 𝟖. 𝟏𝟕𝟓 𝒄𝒎
𝒂=
𝟑𝟔 𝒄𝒎𝟐 (𝟑𝟓𝟏𝟓 𝒌/𝒄𝒎𝟐)
𝟏𝟕𝟔 𝒄𝒎 (𝟐𝟏𝟐.𝟓 𝒌/𝒄𝒎𝟐)
= 3.38 cm
+
Por lo tanto a < tc , el eje neutro cae dentro del concreto.
+
𝑴𝒓 = 𝟐𝟓𝟎𝟑𝟕𝟖𝟑. 𝟕𝟏
+
k/cm
9
 25.04 T/M >
𝑰=
𝟏𝟐.𝟎𝟐
𝟐𝟓.𝟎𝟒
Mu
= 0.48 < 1
+
El elemento se encuentra trabajando a un 48% de su capacidad más crítica indicando que es
apto para soportar las cargas
CONECTORES DE CORTANTE
 Perno con cabeza de 3/4'’
ASC= 2.85 CM2
Ec = 221 354.44
𝑨𝑺𝑪(𝑭𝒖) = 𝟏𝟒𝟎𝟐𝟐
Qn = 10 600.68
+
Por lo tanto 10 600.68 < 14 022.00
 Lamina perpendicular a los largueros NR = 2 por valle.
Fr = 0.85
Perno 3/4'’
hs= 7.62 cm y hs= 10.15 cm
 Fuerza cortante:
V= 305 745 kg
y
V= 126 540 kg
Se elige la V con menor cantidad
 Numero de conectores:
28 conectores
 Numero de valles:
23 valles
Por lo tanto tendremos 20 valles con un perno y 4 con dos pernos
10
DETALLE CONSTRUCCIÓN DE LARGUERO
W 12 X 19
Losacero IMSA Sec. IV Cal 22
MALLA 6 X 6 X 5/8
hr = 6.35 cm
Resistencia por temperatura: M- 6X6 – 8/8
wr = 15.00 cm
PERNO TIPO NELSON 3/4'’
t = 5 cm
PERNOS
DISEÑO DE ETAPA DE COLADO
Carga muerta  Lamina losacero + Concreto = 210 k/cm2
Carga viva (Efecto de construcción) = 150 k/cm2
Carga ultima ( 1.3 C.M + 1.5 C.V.) = 498 k/cm2
W= 498 k/cm2 (2.38 m) = 1.18 T/M
Mu = 7.31 T/M
11
 Caso con curvatura simple
MC > M2 > M
C=1
Xr = 5.177
Lr = 243.36 cm
Xu = 16.67
Lu = 126.96 cm
L = 704 cm
Por lo tanto tendremos una sección con pandeo lateral elástico
L > Lr > Lu
MR = FR * ME
MR= 30 974 121.92 K*CM2

3.097 T*M
MR < MU

Se propone un apuntalamiento a L/3
𝟕. 𝟑
+
𝑳/𝟑
+
𝑳/𝟑
𝑳/𝟑
+
M1
+
M2
Xr = 5.177
Lr = 243.36 cm
Xu = 16.67
Lu = 126.96 cm
L = 235 cm
Por lo tanto tendremos una sección con pandeo lateral inelástico
Lr > L > Lu
MR = 1.15 * FR * MP ( 1 -0.28
𝐌𝐩
𝑴𝑬
)
+
12
ME = 1 003 876.66 K/ CM2  10.03 TM
Mp = 1 423 575.0 K/ CM2  14.2 TM
MR = 8.87 TM
MR > MU
𝑰=
𝟕.𝟑
𝟖.𝟖𝟕
= 0.82 < 1
+
El elemento se encuentra trabajando a un 82% de su capacidad al momento del colado siendo
el caso más crítico, por ello se determina que el perfil W 12 x 19 y su respectivo
apuntalamiento (L/3) pueden trabajar bajo las condiciones antes evaluadas y cumplir
satisfactoriamente.
13
5. DISEÑO DE COLUMNA.
5.1 Efectos de Primer Orden
Cargas y elementos
mecánicos.
Pu= 146.39 T
Mux= 4.51 T.M
Muy= 1.13 T.M
Mux= 1.78 T.M Muy= 0.57 T.M
Perfil Seleccionado IR 14 x 132
Propiedades de la sección.
Acero= A-992
d =37.4 cm
fy = 3515 k/cm2
bf = 37.4 cm
E = 2000000 k/cm2
tw = 1.64 cm2
G = 784000 k/cm2
tf = 2.62 cm
Iy = 22809 cm4
A = 250.4 cm2
Zy= 1852 cm4
Ix= 63684 cm4
Sy= 1221 cm3
Zx= 3835 cm4
ry= 9.6 cm
Sx= 3425 cm3
Ca = 6847665 cm6
rx= 16.0 cm
14
J = 512 cm4
Revisión de la sección.
Patín
7.13
es sección
Tipo 1
es sección
Tipo 1
Py= 880.156 t
Alma
19.60
Por lo tanto la Sección es Tipo 1
Revisión de la columna en sus extremos.
MPX= 134.800 t.m
MPY= 65.097 t.m
𝑷𝒖
𝜶𝑴𝒖𝒙
𝜷𝑴𝒖𝒚
+
+
< 𝟏. 𝟎
𝑭𝒓. 𝑷𝒚 𝑭𝒓𝑴𝒑𝒙 𝑭𝒓. 𝑴𝒑𝒚
+
Entonces = 0.226 t.m
< 1.0
Correcto
Revisión de la columna completa
λ= 0.500
L= 360 cm
Rc= 720.16 t
Pandeo lateral
C= 0.506
Curvatura doble
Me= 1396.24 t-m
2/3MPx= 89.86 t-m
Pandeo lateral inelástico
Mrx= 80.916 t-m
Mpy= 65.097 t-m
𝑷𝒖 𝑴𝒖𝒙
𝑴𝒖𝒚
+
+
< 𝟏. 𝟎
𝑹𝒄 𝑴𝒓𝒙 𝑭𝒓. 𝑴𝒑𝒚
+
Entonces= 0.278
< 1.0
CORRECTO
El perfil IR 14 x 132 es adecuada para resistir las cargas solicitadas.
15
5.2 Efectos de segundo orden
Análisis Gravitacional
Cargas y elementos
mecánicos.
Pu= 146.39 T
Mux= 4.51 T.M
Muy= 1.13 T.M
Mux= 1.78 T.M Muy= 0.57 T.M
Análisis Gravitacional
Cargas y elementos
mecánicos.
Pu= 99.30 T
Mux= 2.75 T.M
Muy= 0.91 T.M
Mux= 18.03 T.M
Muy= 3.27 T.M
Áreas Tributarias
Columna 1= 8.37 m2
Columna 6= 34.97 m2
Columna 2= 19.91 m2
Columna 7= 34.97 m2
Columna 3= 19.91 m2
Columna 8= 14.70 m2
Columna 4= 8.37 m2
Columna 9= 11.91 m2
Columna 5 = 14.70 m2
Columna 10= 28.33 m2
16
Columna 11= 28.33 m2
Columna 16= 9.84 m2
Columna 12 =11.91 m2
Columna17= 4.30 m2
Columna 13 = 9.84 m2
Columna 18= 10.22 m2
Columna 14 = 23.42 m2
Columna 19= 10.33 m2
Columna 15= 23.42 m2
Columna 20= 6.74 m2
Pu = 245.69 T
Esquina 1= 58.80 m2
Esquina 17= 45.11 m2
Esquina 4 = 58.80 m2
Esquina 20= 70.71 m2
Borde 5= 103.29 m2
Borde 8= 103.29 m2
Borde 9= 103.29 m2
Borde 12= 103.29 m2
Borde 13= 103.29 m2
Borde 16= 103.29 m2
Borde 2= 142.32 m2
Borde 3= 142.32 m2
Borde 18= 107 .21 m2
Borde 19 =107.21 m2
Columna del Centro= 1474.14 m2
∑Pu = 2826.36 T
K=1
Pex= 9763.33 T
B1x= 1.029
Pey= 3514.81 T
B1y=1.08
K=2
Pex2= 2440.83 T
B2x= 1.16
Pey2= 878.70 T
B2y= 1.63
Momentos Ultimos
Mtix= 4.961 T.m
Mtiy= 1.24 T.m
Mtiy= 1.24 T.m
Mtiy= 3.59 T.m
Muox= 27.96 T.m
Muoy= 7.092 T.m
17
Revisión de los Extremos
Py = 880.156 T
Mpx= 134.80 T.m
Mpy= 65.10 T.m
Myx= 120.31 T.m
𝑷𝒖
𝜶𝑴𝒖𝒙
𝜷𝑴𝒖𝒚
+
+
< 𝟏. 𝟎
𝑭𝒓. 𝑷𝒚 𝑭𝒓𝑴𝒑𝒙 𝑭𝒓. 𝑴𝒑𝒚
+
0.6 < 1.0
- CORRECTO
Revisión de los Extremos
Factor de Curvatura
C=1
Mc > M1 > M2
Xr = 0.7839
Lr = 1577.48 cm
Xu = 2.52
Lu = 626.64 cm
L = 360 cm
Por lo tanto tendremos una sección sin pandeo lateral inelástico
Mp= 134.80 T.m
FR= 0.9
MR = 121.32 T.m
λ=0.30
Rc= 773.26 T
𝑷𝒖 𝑴𝒖𝒙
𝑴𝒖𝒚
+
+
< 𝟏. 𝟎
𝑹𝒄 𝑴𝒓𝒙 𝑭𝒓. 𝑴𝒑𝒚
0.317 + 0.258 +0.065
+
0.64 < 1.0
CORRECTO
El perfil con perfil IR 14 x 132 es adecuada para resistir las cargas solicitadas,
además de soportar los efectos bidireccionales en caso de sismos.
18
6. BIBLIOGRAFÍA
Normas Técnicas Complementarias 2017
19