MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURASSECTOR 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 describe cada una de ellas. • Edificio 1.- Ubicado entre lo s eje s 10 y 1 1. El edificio consta de 1 sótano y 4 pisos cuya área promedio es de 2 !m" por piso. • Edificio 2.- #e encuentra ubicado entre los ejes 12 y 1$. Este edificio tiene 1 sótano y 4 pisos% con un área de 02m" para el primer y se&undo piso% de !4 m2 para el se&undo piso y de !'! para el tercer piso. El sistema estructural de los 2 edificios está formado por pórticos de concreto armado% con columnas% placas y (i&as% siendo en este caso las placas las )ue tomarán las solicitaciones s*smicas principalmente. El tipo de edificación considerado +a dado una buena solución estructural ya )ue permite tener suficientes elementos )ue aporten ri&ide, y tener un buen control de los de spl a,ami ent os laterales% pre sentando un des pla ,amien to lateral de entrepiso menor a lo permitido por la orma s*smica (i&ente. #e está tomado como capacidad portante del terreno 1.2 &/cm"% se&n el estudio de ecánica de #uelos efectuado.
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El sector D del proyecto consta de 2 edificaciones. A continuación se describecada una de ellas.
• Edificio 1.- Ubicado entre los ejes 10 y 11. El edificio consta de 1sótano y 4 pisos cuya área promedio es de 2!m" por piso.
• Edificio 2.- #e encuentra ubicado entre los ejes 12 y 1$. 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.
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
#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.
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.
#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 $.1tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB = 1;04.4! tonactor de escalamiento f = 1.;;
Dirección CJ estáticoC 1!;1 tonJ dinámicoC 100.! tonJ m*nimo ?L0K del J estáticoB = 1;04.4! tonactor de escalamiento f = 1.2
En ambos casos se necesitó escalarse para lle&ar a un cortante basal del L0Kdel (alor del análisis estático.
En todos los casos la distorsión an&ular )ue se obtu(o fue menor al 0.$K
permitido por la orma E-0;0 para estructuras de concreto armado. 3osdespla,amientos laterales se calcularon multiplicando por 0.$'6 los resultadosobtenidos del análisis lineal elástico% de acuerdo a la orma.
• uer,as nternas!
A continuación mostramos los &ráficos de las fuer,as internas s*smicas de lospórticos más importantes del edificio.
3as edificaciones fueron anali,adas y calculadas estructuralmente de acuerdoa los si&uientes criterios &eneralesC
3a resistencia nominal del concreto fOc se consideró i&ual a 210 P&/cm". 5ara elacero se supuso un esfuer,o de fluencia de 4200 P&/cm" con un módulo deelasticidad i&ual a 2.0EQ0! &/cm".
3as (i&as as* como las columnas y placas% +an sido dise:adas para soportarlas car&as de &ra(edad )ue le sean transmitidas por las losas de tec+o as*como las car&as s*smicas )ue e(entualmente se les impon&an.
3a estimación de car&as (erticales se e(aluó conforme a la norma de @ar&as%E-020 )ue forma parte del 6e&lamento acional de Edificaciones.
5ara las losas ali&eradas% armadas en una dirección o dos direcciones% seconsideraron diferentes alturas dependiendo de la lu, y las sobrecar&as. 3os
pesos de (i&as% columnas y escaleras se estimaron a partir de sus dimensiones
reales% considerando un peso espec*fico de 2400 P&/m;. 5ara la tabi)uer*a fijase consideró el peso de la alba:iler*a de 1L00 P&/m;. #e incluyó i&ualmente elpeso de acabados de piso y de tec+o% estimado en 100 P&/m2.
3as sobrecar&as de dise:o fueron las recomendadas por la norma% esta fue de;00 P&/m2 para +ospitales. o se +icieron reducciones de car&a (i(a.
5ara el análisis% el edificio fue modelado como un ensamble de pórticos planos.#e supuso un comportamiento lineal elástico. #e consideró )ue losdespla,amientos laterales de entrepiso no e<cedan el má<imo permisible por elre&lamento% el cual es de 0.00$.
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
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.