memoria cÁlculo-estructuras sector d

8/13/2019 MEMORIA CÁLCULO-ESTRUCTURAS SECTOR D

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MEMORIA DE CÁLCULODE ESTRUCTURAS SECTOR D

PROYECTO : HOSPITAL ESSALUD DE CHICLAYO.

PROPIETARIO : ESSALUD

PROFESIONAL : ING. ANTONIO BLANCO BLASCO

1) DESCRIPCION DEL PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL

El sector D del proyecto consta de 2 edificaciones. A continuación se describecada una de ellas.

• Edificio 1.- Ubicado entre los ejes 10 y 11. El edificio consta de 1sótano y 4 pisos cuya área promedio es de 2!m" por piso.

• Edificio 2.- #e encuentra ubicado entre los ejes 12 y 1$. Este edificiotiene 1 sótano y 4 pisos% con un área de 02m" para el primer y se&undopiso% de !4 m2 para el se&undo piso y de !'! para el tercer piso.

El sistema estructural de los 2 edificios está formado por pórticos de concretoarmado% con columnas% placas y (i&as% siendo en este caso las placas las )uetomarán las solicitaciones s*smicas principalmente.

El tipo de edificación considerado +a dado una buena solución estructural ya)ue permite tener suficientes elementos )ue aporten ri&ide, y tener un buen

control de los despla,amientos laterales% presentando un despla,amientolateral de entrepiso menor a lo permitido por la orma s*smica (i&ente.

#e está tomado como capacidad portante del terreno 1.2 &/cm"% se&n elestudio de ecánica de #uelos efectuado.



2) ANÁLISIS ESTRUCTURAL

DE3 5A67E86# 9EE6A3E#

El análisis s*smico se desarrolló de acuerdo a los re)uerimientos de la orma5eruana de Dise:o #ismorresistente E-0;0 del 6e&lamento acional deEdificaciones.

El análisis del proyecto contempló un análisis estático pre(io para el dise:ofinal donde se reali,ó el análisis dinámico empleando un modelopseudotridimensional% formado por pórticos planos en ambas direcciones loscuales están unidos entres s* por medio de un diafra&ma plano en cadaentrepiso para compatibili,ar despla,amientos. Además unido a estosdiafra&mas de entrepiso se +a colocado la masa de cada ni(el con trescoordenadas dinámicas por ni(el. 5ara el modelo de los pórticos planos se +atomando en cuenta deformaciones por fle<ión% fuer,a cortante y car&a a<ial. 5ara el concreto se asumió un módulo de elasticidad E = 200%000 &/cm2 y uncoeficiente de 5oisson ( = 0.1'. 5ara todos los elementos se consideraron lassecciones brutas.

El análisis s*smico se +i,o empleando el m>todo de superposición espectral%

considerando como criterio de superposición la combinación cuadráticacompleta ?@[email protected] de los modos necesarios.

8al como lo indica la orma E-0;0% los parámetros para definir el espectro dedise:o fueronC

- actor de mportanciaC U = 1.'- actores de 6educciónC

5lacas de concreto armado 6<< = !.006yy = !.00

- actor de FonaC F = 0.40- 3os parámetros dependientes del suelo fueronC5erfil 8ipo ;actor de #uelo # = 1.;5lataforma del Espectro 8p = 0.$

3ue&o para cada una de las direcciones anali,adas se utili,ará un espectroinelástico de pseudo aceleraciones definido porC

g R

C S U Z S a *...=



ESPECTRO DE RESPUESTAS

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

T, seg

A c e l e r a c i ó n e s p e c t r a l , S a

C Sa

6E#U38AD# DE3 A73## #G#@

1. ED@ UH@AD E E3 #E@86 D E86E 3# EIE# 10 11

odelo estructural A continuación se presentan los resultados del análisis s*smico



•

odos de Jibración

Modo NºModoPeriod(seg

U! UY

ode 1 0.;1;! !$.40K 0.04Kode 2 0.2'' 1.!1K $.1!Kode ; 0.21! 0.0'K !0.;2Kode 4 0.0$02 1$.00K 0.00Kode ' 0.0!1L 0.;0K 1.!2Kode ! 0.0''1 0.01K 1'.2$Kode $ 0.0;;$ '.!1K 0.0K

ode L 0.0;12 0.44K ;.!'Kode 0.02L2 0.11K ;.22Kode 10 0.0224 1.'!K 0.;4Kode 11 0.021$ 1.40K 0.$LKode 12 0.012 2.$1K 0.2'K

#e obser(a )ue el modo principal en la dirección MM es el modo 1 con unper*odo de 0.;0 se&. con '$.;0 K de participación de masa y en la dirección el modo principal es el modo 2 con un per*odo de 0.22 se&. y con !'.!0 Kde participación de masa.

• uer,a @ortante en la Hase

5eso total del edificioC 1%'$'.00 ton.

Dirección MMCJ estáticoC '12.00 tonJ dinámicoC ;'.00 tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB =410.00 tonactor de escalamiento f = 1.1'

Dirección CJ estáticoC '12 tonJ dinámicoC ;;! tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB = 410.00 tonactor de escalamiento f = 1.22

En ambos casos se necesitó escalarse para lle&ar a un cortante basal del L0Kdel (alor del análisis estático.



•

Despla,amientos de absolutos y de entrepiso

Dirección MMC

Piso "ENTREPISO dABSOLUTO dRELATI#O $.%&'R'dREL ($.%&'R'dREL" DINELASTICO

)* * )* )* )*

' ;!' 0.01;;0 0.;4! 1.'! 0.0042! '.4 ;!' 0.00L4 0.;4$ 1.'! 0.0042 4.4;; 41' 0.00!;$ 0.;'! 1.!0 0.00;L' 2.L$2 41' 0.002L1 0.2;2 1.0' 0.002'; 1.2$1 ;;0 0.0004 0.04 0.22 0.000!$ 0.22

Dirección C


)* * )* )* )*

' ;!' 0.00'!1 0.142 0.!4 0.001$4 2.'24 ;!' 0.0041 0.14L 0.!$ 0.001L; 1.L; 41' 0.002$1 0.1'' 0.$0 0.001!L 1.222 41' 0.0011! 0.0$ 0.44 0.0010' 0.'21 ;;0 0.00020 0.020 0.0 0.0002$ 0.0

En todos los casos la distorsión an&ular )ue se obtu(o fue menor al 0.$Kpermitido por la orma E-0;0 para estructuras de concreto armado. 3osdespla,amientos laterales se calcularon multiplicando por 0.$'6 los resultadosobtenidos del análisis lineal elástico% de acuerdo a la orma.



•

uer,as nternas

A continuación mostramos los &ráficos de las fuer,as internas s*smicas de lospórticos más importantes del edificio.

Diagrama de Fuerzas Cortantes pórtico del eje F (ton)



Diagrama de Momentos Flectores pórtico del eje F (ton x m)



Diagrama de Fuerzas Axiales pórtico del eje F (ton)



Diagrama de Momentos Flectores pórtico del eje 10 (ton x m)

Diagrama de Fuerzas Axiales pórtico del eje 10 (ton)



Diagrama de Fuerzas Cortantes del eje 10 (ton)



2. ED@ UH@AD E E3 #E@86 D E86E 3# EIE# 12 y 1$

odelo estructural

A continuación se presentan los resultados del análisis s*smico

• odos de Jibración

Modo NºModoPeriod(seg

U! UY

ode 1 0.;$14 '.!4K 1.01Kode 2 0.;0;;2 1.'$K !1.';Kode ; 0.1L$0 ;.0!K 1.12K

ode 4 0.10;;' 1;.1$K 0.02Kode ' 0.0L'$' 0.00K 1L.$2Kode ! 0.0!2!' ;.L0K 0.0$Kode $ 0.0'14 ;.2K 0.00Kode L 0.04'0' 0.0'K L.;0Kode 0.0;!44 0.$4K 0.12Kode 10 0.0;244 0.!K 1.;LKode 11 0.02L1 1.!K 1.!'Kode 12 0.02$1 11.1K 0.01K



#e obser(a )ue el modo principal en la dirección MM es el modo 1 con unper*odo de 0.;$1 se&. con '.!4 K de participación de masa y en la dirección el modo principal es el modo 2 con un per*odo de 0.;0; se&. y con !1.'; Kde participación de masa.

• uer,a @ortante en la Hase

5eso total del edificioC 4!' ton.

Dirección MMC

J estáticoC 1!;1 tonJ dinámicoC $.1tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB = 1;04.4! tonactor de escalamiento f = 1.;;

Dirección CJ estáticoC 1!;1 tonJ dinámicoC 100.! tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB = 1;04.4! tonactor de escalamiento f = 1.2

En ambos casos se necesitó escalarse para lle&ar a un cortante basal del L0Kdel (alor del análisis estático.

• Despla,amientos de absolutos y de entrepiso

Dirección MMC


)* * )* )* )*

' ;!' 0.01L!2 0.44! 2.01 0.00''0 L.;L4 ;!' 0.0141! 0.4L; 2.1$ 0.00'' !.;$; 41' 0.00;; 0.'14 2.;1 0.00''$ 4.202 41' 0.0041 0.;$! 1.! 0.0040$ 1.L1 ;;0 0.00044 0.044 0.20 0.000!0 0.20



Dirección C


)* * )* )* )*

' ;!' 0.012; 0.;4' 1.'' 0.0042' '.L24 ;!' 0.004L 0.;42 1.'4 0.00422 4.2$; 41' 0.00!0! 0.;; 1.'; 0.00;!L 2.$;2 41' 0.002!$ 0.211 0.' 0.0022L 1.201 ;;0 0.000'! 0.0'! 0.2' 0.000$! 0.2'

En todos los casos la distorsión an&ular )ue se obtu(o fue menor al 0.$K

permitido por la orma E-0;0 para estructuras de concreto armado. 3osdespla,amientos laterales se calcularon multiplicando por 0.$'6 los resultadosobtenidos del análisis lineal elástico% de acuerdo a la orma.

• uer,as nternas!

A continuación mostramos los &ráficos de las fuer,as internas s*smicas de lospórticos más importantes del edificio.

Diagrama de Fuerzas Cortantes del eje G (ton)



Diagrama de Momentos Flectores del eje G (ton x m)

Diagrama de Fuerzas Axiales del eje G (ton)

Diagrama de Fuerzas Cortantes eje F (ton)



Diagrama de Fuerzas Cortantes del eje 15 (ton)

Diagrama de Momentos Flectores del eje 15 (ton x m)



Diagrama de Fuerzas Axiales del eje 15 (ton)

3) DISEÑO ESTRUCTURAL

@68E6# 9EE6A3E# DE D#EN

3as edificaciones fueron anali,adas y calculadas estructuralmente de acuerdoa los si&uientes criterios &eneralesC

3a resistencia nominal del concreto fOc se consideró i&ual a 210 P&/cm". 5ara elacero se supuso un esfuer,o de fluencia de 4200 P&/cm" con un módulo deelasticidad i&ual a 2.0EQ0! &/cm".

3as (i&as as* como las columnas y placas% +an sido dise:adas para soportarlas car&as de &ra(edad )ue le sean transmitidas por las losas de tec+o as*como las car&as s*smicas )ue e(entualmente se les impon&an.

3a estimación de car&as (erticales se e(aluó conforme a la norma de @ar&as%E-020 )ue forma parte del 6e&lamento acional de Edificaciones.

5ara las losas ali&eradas% armadas en una dirección o dos direcciones% seconsideraron diferentes alturas dependiendo de la lu, y las sobrecar&as. 3os



pesos de (i&as% columnas y escaleras se estimaron a partir de sus dimensiones

reales% considerando un peso espec*fico de 2400 P&/m;. 5ara la tabi)uer*a fijase consideró el peso de la alba:iler*a de 1L00 P&/m;. #e incluyó i&ualmente elpeso de acabados de piso y de tec+o% estimado en 100 P&/m2.

3as sobrecar&as de dise:o fueron las recomendadas por la norma% esta fue de;00 P&/m2 para +ospitales. o se +icieron reducciones de car&a (i(a.

5ara el análisis% el edificio fue modelado como un ensamble de pórticos planos.#e supuso un comportamiento lineal elástico. #e consideró )ue losdespla,amientos laterales de entrepiso no e<cedan el má<imo permisible por elre&lamento% el cual es de 0.00$.

El dise:o para los elementos de concreto armado se efectuó empleandocriterios de dise:o a la rotura se&n las indicaciones de la orma 5eruana de@oncreto Armado E-0!0. Atendiendo las indicaciones de esta orma lascombinaciones de car&a empleadas fueronC

1B 1.'Q1.LJ2B 1.2'Q1.2'JQ1#;B 1.2'Q1.2'J-1#4B 0.Q1#'B 0.-1#

El dise:o por fle<o-compresión y cortante se efectuó con las si&uientese<presionesC

Donde u y Ju representan el momento flector y la fuer,a cortante ltima%obtenidos de las combinaciones de car&a indicadas% los (alores Φn y ΦJncorresponden a la capacidad en fle<ión y corte de la sección.

5ara el caso de fle<o-compresión se construyó el dia&rama de interacción Φ5n(s. Φn correspondiente a la sección y el refuer,o indicados en el proyecto. 3a(erificación se efectuó considerando la ubicación de los pares ?5u% uBrespecto al dia&rama de interacción.

3a (erificación por fuer,a cortante se +i,o calculando la capacidad nominal pormedio de las si&uientes e<presionesC



El dise:o de la cimentación se reali,ó de manera de no e<ceder el esfuer,oadmisible para el suelo de 1.20 &/cm2 como se indica en el estudio demecánica de suelos. #e calculó la presión considerando car&as de &ra(edad ysismo.

memoria cÁlculo-estructuras sector d

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