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REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA

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Page 1: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA

MICRO RED DE CHONTACA

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REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

GENERALIDADES La memoria de cálculo hace referencia al diseño estructural del proyecto “Remodelación, Ampliación y obras en la Micro Red de Chontaca ” ,ubicado en el departamento de Ayacucho, Provincia Huamanga, distrito de Acocro. ESTIMACIÓN DE CARGAS

Cargas Estáticas

El metrado de cargas es una técnica con la cual se estiman las cargas actuantes (cargas muertas o permanentes y cargas vivas o sobrecargas) sobre los distintos elementos estructurales que componen el edificio. Este proceso es aproximado ya que por lo general se desprecian los efectos hiperestáticos producidos por los momentos flectores, salvo que estos sean muy importantes.

En la Norma Peruana de Cargas E.020 se especifica las cargas estáticas mínimas que se deben adoptar para

el diseño estructural.

Cargas Dinámicas Las cargas dinámicas serán determinadas en base a un análisis dinámico según la ecuación matemática que

gobierna la respuesta dinámica la cual se conoce con el nombre de ecuación de movimiento y se expresa de la siguiente manera:

Donde: K: Matriz de rigidez de la Estructura C: Matriz de amortiguamiento de la Estructura M: Matriz de masas de la Estructura u(t), u(t),u(t): son las aceleraciones, velocidades y desplazamientos asociado a cada grado de libertad mx, my, mz: son las masas en cada dirección ugx, ugy, ugz: son las aceleraciones del terreno en cada dirección

Uno de los métodos usados y de más fácil aplicación para obtener la solución de la ecuación diferencial de

movimientos es el método de Superposición Modal para lo cual se hará uso del espectro de respuesta el cual se encuentra descrito en la Norma Peruana para el Diseño Sismorresistente E.030

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Métodos Empleados para el Análisis Estructural

Con la finalidad de resolver sistemas estructurales hiperestáticos se ha desarrollado el método de la Rigidez. Considerando la facilidad en el desarrollo del método seleccionado así como su sistematización mediante el uso de computadoras se usará el método de rigidez, por seguir un procedimiento organizado que sirve para resolver estructuras determinadas e indeterminadas, estructuras linealmente elásticas y no linealmente elásticas. En la actualidad con el desarrollo de la computación se han desarrollado innumerables programas de computadora basados en el método general de rigidez y sobretodo el método de los Elementos Finitos , entre algunos de estos programas podemos mencionar los siguientes :

• Sap2000 Versión 11.0

(STRUCTURAL ANALYSIS PROGRAMS) es un programa basado en el método de rigideces por procedimientos matriciales y por el Método de los Elementos Finitos, escrito bajo la hipótesis de la teoría de la elasticidad: continuidad, homogeneidad, isotropía, linealidad y elasticidad.

Teniendo en cuenta estas hipótesis el programa SAP2000 es capaz de analizar sistemas estructurales formados en base a elementos del tipo marco, cáscara y sólidos realizando un análisis tridimensional.

Este programa nos permite realizar el modelo idealizado de la estructura; a través de una interfase gráfica, y posteriormente el respectivo análisis tridimensional, realizando la debida combinación de cargas según las diversas solicitaciones estipuladas tanto para el diseño de elementos de concreto armado (Norma E.060- sección 10.2) y acero (Especificaciones AISC –LRFD 93), lo cual nos permite obtener los esfuerzos últimos de diseño de cada elemento.

• Etabs Versión 9.04

El programa Etabs al igual que el Sap2000, pertenecen a la empresa CSI Computers & Structures, INC, apoyados en los sistemas operativos Windows 2000, Windows NT, Windows XP. ETABS se ha desarrollado en un ambiente constructivo totalmente integrado del análisis y del diseño, ideal para el análisis y diseño de edificios y naves industriales, al igual que el SAP2000, puede realizar análisis de estructuras complejas, pero tiene muchísimas opciones extras que simplifican el diseño de edificaciones, como por ejemplo: cálculo automático de coordenadas de centros de masa (Xm, Ym), cálculo automático de coordenadas de centros de rigideces (Xt, Yt), cálculo automático de fuerzas sísmicas, sus excentricidades y aplicación en el centro de masas, cálculo automático de masas del edificio a partir de los casos de carga elegidos, división automática de elementos (Auto-Mesh), así se pueden definir elementos que se cruzan, y el programa los divide automáticamente en su análisis interno, o se puede dar el comando de que divida los elementos en el mismo modelo, plantillas predefinidas de sistemas de losas planas, losas en una dirección, losas reticulares o con nervaduras y casetones, cubiertas, etc

• Safe Versión 8.00

El programa Safe al igual que el Sap2000 y Etabs, pertenece a la empresa CSI Computers & Structures, INC, apoyados en los sistemas operativos Windows 2000, Windows NT, Windows XP. Es un programa especial que automatiza el análisis de cimentaciones o fundaciones. Empleando el Método del los Elementos Finitos y las técnicas de métodos numéricos más confiables y eficientes. Sus características son:

Diseño de cimentaciones o fundaciones con la forma real, (sin aproximar la Geometría) Cimientos Aislados (circulares, Rectangulares, irregulares, etc.), de Borde, de Esquina, Combinados, Sobre pilotes Plateas con diferentes espesores, sobre distintos terrenos (en un mismo sistema de cimentaciones), con huecos, etc

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Se pueden definir las condiciones de Frontera que el usuario indique (Naturales o Impuestas) Refinamiento automático de mallas Exportación al Autocad de la planta general de fundaciones Cuantificación “instantánea” de materiales a utilizar. Análisis estructural normal o iterativo.

También considera una opción comprensiva de la exportación del programa ETABS, lo cual crea automáticamente modelos SEGUROS completos de cualquier piso o de la fundación de ETABS para el diseño inmediato por el programa Safe.

Análisis estructural por cargas verticales Este tipo de análisis se realizará para cargas Permanentes o Muertas y Sobrecargas o Cargas Vivas. A continuación se hace una breve descripción de ambos casos.

Análisis por Cargas Permanentes o Muertas Este análisis se realizará en base a las cargas que actúan permanentemente en la estructura en análisis tales como: Peso propio de vigas, losas, tabiquería, acabados, coberturas, etc. Estas cargas serán repartidas a cada uno de lo elementos que componen la estructura. Los pesos de los materiales necesarios para la estimación de cargas muertas se encuentran registrados en la Norma de Cargas E.020.

Análisis por Sobre cargas o Cargas Vivas

Este análisis se realizará en base a las sobrecargas estipuladas en Normas Peruanas de estructuras referidas a Cargas E.020

Análisis Estructural por Cargas Dinámicas El análisis dinámico de las edificaciones se realizaron mediante procedimientos de superposición espectral, según lo estipulado en la Norma de Diseño Sismorresistente E.030.

Actualmente la Norma de Diseño Sismorresistente E.030 exige analizar cada dirección con el 100% del sismo actuando en forma independiente: sin embargo, otros reglamentos contemplan la posibilidad que el sismo actúe en forma simultanea en ambas direcciones: 100% en X y 30% en Y, y viceversa. Un sismo puede atacar en el sentido N-S o S-N y también O-E o E-O, ya que las aceleraciones son positivas y negativas. De esta manera, para efectos de diseño, debe trabajarse con las envolventes de esfuerzos en condición de rotura. Al estructurar se buscará que la ubicación de columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible, de modo que el sismo al atacar, éstas puedan soportar dichas fuerzas sin alterar la estructura.

Para la determinación de los esfuerzos internos de la estructura en un análisis por sismo se podrá emplear el Método de Discretización de masas

Método de Discretización de Masas.

Son modelos que permiten comprender de manera simplista el comportamiento de las estructuras.

Debido a la dificultad para resolver problemas estructurales considerados como medios continuos, es decir, a tener que dar la respuesta de un sistema estructural cualesquiera en una infinidad de puntos se convierte en un problema complejo o complicado. Este imposible se facilita solo si calculamos la respuesta en unos cuantos puntos a través de la discretización de las masas concentradas y demás acciones de puntos determinados

El número de concentraciones de masas depende de la exactitud deseada en la solución del problema.

El método de masas concentradas consiste en asumir que la masas se encuentra concentrada en puntos discretos en la que definimos solo desplazamientos, traslaciones, de tal manera que el modelo se asemeje de la mejor manera a la estructura real.

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Diseño de Elementos Estructurales de Concreto Armado

Diseño de Losas Aligeradas Considerando que las losas son elementos que deben ser diseñados para resistir esfuerzos en flexión y corte, son aplicables las disposiciones contempladas en la Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios E.060 en su sección 11 Flexión y la sección 13 Corte y Torsión, Así mismo podemos mencionar las disposiciones contempladas en la norma ACI 318 - 05 en la sección 10 Cargas Axiales y Flexión y la sección 11 Corte y Torsión Como ejemplos prácticos de aplicación de estas normas podemos citar los desarrollados en los libros de Concreto Armado en su capítulo denominado Diseño de Losas. Diseño de Cimentaciones Considerando que el diseño de las cimentaciones se debe realizar para absorber esfuerzo de corte y flexión así como realizar algunas verificaciones como las de punzonamiento, adherencia y anclaje, transmisión de esfuerzos el diseño se realiza considerando las expresiones indicadas en la Norma e Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios en su sección 11 Flexión, sección 13 Corte y Torsión y sección 16 Zapata; Así mismo, se deberá tomar en cuenta algunas disposiciones para el diseño sísmico como las mencionadas en la Norma ACI 318 – 05 en su sección 21.8 Cimentaciones. Disposiciones Especiales Para el Diseño Sísmico El diseño de los sistemas estructurales (pórticos de concreto armado) sometidos a fuerzas sísmicas, deben ser diseñados de tal manera que se garantice el comportamiento dúctil (comportamiento post-elástico) durante la acción de las fuerzas de sismo. De tal manera de garantizar el comportamiento dúctil de los sistemas estructurales de concreto armado existen ciertas normativas que describen los requisitos mínimos a considerar en el diseño de estos elementos de concreto armado entre los cuales podemos citar los siguientes: Norma de Concreto Armado y Concreto Armado Comentarios E.060

• Elementos en Flexión: Sección 11.3 Disposiciones Especiales para Elementos Resistentes a Fuerzas de Sismo

• Elementos en Flexocompresión: Sección 12.4 Disposiciones Especiales para Columnas Sujetas a Flexocompresión que Resistentes Fuerzas de Sismo

Norma de Construcciones en Concreto Estructural ACI 318-05

• Sección 21: Disposiciones Especiales para el Diseño Sísmico donde se describen todos los

requisitos que deben de cumplir los sistemas estructurales de concreto armado tanto en flexión como en flexocompresión y el ámbito de aplicabilidad de estos requisitos cuando dichos sistemas estructurales están sometidos fuerzas inducidas por sismo.

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PROYECTO ESTRUCTURAL

CÓDIGOS Y NORMAS.

El proceso de estimación de las cargas, así como el análisis y diseño de las estructuras está basado en los siguientes códigos.

Cargas.

Norma Técnica E-020. Norma de Diseño Sismorresistente E-030.

Se entiende que todas aquellas normas a las que los códigos hacen referencia, forman parte integrante de los mismos en tanto sean aplicable a los materiales, cargas y procedimientos usados en el presente proyecto.

Diseños.

Norma Técnica E-020, Suelos y Cimentaciones. Norma Técnica E-030, Diseño Sismorresistente. Norma Técnica E-040, Concreto Armado. Norma Técnica E-070, Albañilería. Norma de Construcciones en Concreto Armado ACI 318-05.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.

Los siguientes materiales han sido considerados en el presente estudio:

Concreto.

Módulo de Poisson : µ = 0.20 Módulo de Elasticidad : Ec = 2.2 x 106. Peso Unitario del Concreto : γ = 2400.0 Kg/m3. Resistencia a la Compresión :

Vigas y columnas de Pórticos : f´c = 210.0 Kg/cm2. Vigas y columnas de Confinamientos : f´c = 210.0 Kg/cm2. Vigas y columnas de Confinamientos : f´c = 210.0 Kg/cm2. Zapatas : f´c = 210.0 Kg/cm2. Vigas de cimentación : f´c = 210.0 Kg/cm2. Cimientos y Sobrecimientos : f´c = 140.0 Kg/cm2. Solados de Zapatas : f´c = 80.0 Kg/cm2. Losas aligeradas : f´c = 210.0 Kg/cm2. Falso Piso : f´c = 140.0 Kg/cm2.

Albañilería.

La Resistencia Mecánica del ladrillo f ‘m=85 kg/cm² Peso Albañilería de unidades sólidas 1800 Kg/m3 = 1800 E-06 Kg/cm3. Masa por Unidad de Volumen se divide el peso entre 9.81 m/seg². Módulo de Elasticidad E=50 x f ‘m = 4250 Kg/cm². Módulo de Poisson cuantificado v=0.25.

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Acero Corrugado

Acero Corrugado ASTM 615 Grado 60 : fy =4200.0 Kg/cm2.

CARGAS.

Cargas Muertas :

Peso Unitario del Concreto: γ = 2400.0 Kg / m3. Peso Unitario del Acero: γ = 7850.0 Kg / m3. Peso Unitario de Albañilería: γ = 1800.0 Kg / m3. Losas Aligeradas de 17.0 cm de espesor: W = 280.00 Kg / m2.

Sobrecargas:

Peso Unitario del Concreto: γ = 2400.0 Kg / m³. Peso Unitario del Acero: γ = 7850.0 Kg / m³. Losas Aligeradas de 17.0 cm de espesor: W = 280.00 Kg / m2.

Cargas de Sismo:

Corte Mínimo en la Base: PRSCUZVmín ....

=

1.0≥RC

Donde: Factor de zona : Z = 0.3 Factor de uso (Centro de Salud) : U = 1.5

Factor de amplificación sísmica: 5.25.2 ≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=TTC P

Factor de ductilidad (R) : R = 8 (long.) R= 7 (Transv.)

Tipo de Suelo : S = 1.2 TP = 0.6

Periodo fundamental de la estructura : TCHnT =

Hn : Altura de la edificación.

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DESCRIPCIÓN DE LAS EDIFICACIONES.

Estructura Unidad Obstétrica Chontaca La edificación Unidad Obstétrico Chontaca, consta de 13 ambientes más dos pasadizos (ingreso-salida y

central) con un solo nivel, cuya techo es losa aligerada inclinada típica de espesor 17.00 cm ( 5.00 cm de losa). Presenta columnas rectangulares de 25.x35 cm y 25x25 cm, así también se emplean vigas principales de 25x40 cm, y vigas de amarre de 25x40. cm (bordes) y 25x25 cm para los ejes secundarios. La estructura se confina en sentido transversal con la finalidad de aminorar los desplazamientos laterales que son provocados por el sismo, además los planos estructurales muestran los ejes o pórticos confinados con muros de 25.0 cm de espesor (ver planos de estructuras). Así mismo se usan columnetas con el fin de aislar columnas y muros cortos, de esta manera evitando el efecto de las columnas cortas (ver planos de estructuras cimentaciones). Las viguetas de borde tienen la forma de “U” que tiene la función de evacuar las aguas pluviales hacia las tuberías de desfogue.

La estructura presenta vigas de cimentación según recomienda el estudio de suelos, de esta forma previniendo desplazamientos y asentamientos diferenciales de la estructura. Tiene cuatro tipos de zapatas (ver plano de estructuras cimentación). PLANTA ETABS 3D ETABS

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DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 4-4(Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 5-5(Ton-m)

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REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 6-6(Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 7-7(Ton-m)

Page 11: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 8-8(Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 9-9(Ton-m)

Page 12: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje 10-10(Ton-m)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 4-4(Ton)

Page 13: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 5-5(Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 6-6(Ton)

Page 14: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 7-7(Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 8-8 (Ton)

Page 15: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 9-9 (Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje 10-10 (Ton)

Page 16: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

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DIAGRAMA DE REFUERZOS VIGA PRINCIPAL Eje 4-4 (cm²)

DIAGRAMA DE REFUERZOS VIGA SECUNDARIA Eje 5-5(cm²)

Page 17: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

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Estructura Unidad Hogar Materno - Residencia Médica Chontaca La edificación Unidad Hogar Materno y Residencia Médica Chontaca, consta de 12 ambientes con un solo

nivel, cuya techo es losa aligerada inclinada típica de espesor 17.00 cm ( 5.00 cm de losa). Presenta columnas rectangulares de 25.x35 cm, así también se emplean vigas principales de 25x40 cm, y vigas de amarre de 25x40. cm (bordes) y 25x25 cm para los ejes secundarios. La estructura se confina en sentido transversal con la finalidad de aminorar los desplazamientos laterales que son provocados por el sismo, además los planos estructurales muestran los ejes o pórticos confinados con muros de 25.0 cm de espesor (ver planos de estructuras). Así mismo se usan columnetas con el fin de aislar columnas y muros cortos, de esta manera evitando el efecto de las columnas cortas (ver planos de estructuras cimentaciones). Las viguetas de borde tienen la forma de “U” que tiene la función de evacuar las aguas pluviales hacia las tuberías de desfogue.

La estructura presenta vigas de cimentación según recomienda el estudio de suelos, de esta forma previniendo desplazamientos y asentamientos diferenciales de la estructura. Tiene cuatro tipos de zapatas (ver plano de estructuras cimentación). PLANTA ETABS 3D ETABS

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REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje J-J (Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje H-H(Ton-m)

Page 19: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje G-G (Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje E-E (Ton-m)

Page 20: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje D-D (Ton-m)

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje B-B (Ton-m)

Page 21: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES-VIGA PRINCIPAL Eje A-A (Ton-m)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje J-J(Ton)

Page 22: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje H-H (Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje G-G (Ton)

Page 23: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje E-E (Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje D-D (Ton)

Page 24: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje B-B (Ton)

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE VIGA PRINCIPAL Eje A-A (Ton)

Page 25: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DIAGRAMA DE REFUERZOS VIGA PRINCIPAL Eje J-J (cm²)

DIAGRAMA DE REFUERZOS VIGA SECUNDARIA Eje H-H (cm²)

Page 26: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓN

PROYECTO : REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : HUAMANGA DISTRITO : ACOCRO LUGAR : CHONTACA FECHA : DICIEMBRE DE 2007

UNIDAD OBSTÉTRICA CHONTACA PREDIMENSIONAMIENTO GENERAL

Resisrencia del Concreto 210.00 Kg/cm² Peso Específico del Concreto 2,400.00 Kg/m³

Longitud de la Vigueta 4.50 m

Carga Muerta (WD) 280.00 Kg/m² Carga Viva (WL) 100.00 Kg/m² Carga Última (Wu) 600.00 Kg/m Momento (Mo) 1,518.75 Kg-m Peralte Losa (d) 9.72 Cm Referencia: Fuente Propio

METRADO DE CARGAS

PRIMER NIVEL

Datos de Carga

Espesor de la Losa ( t1 ) 5.00 Cm Espesor de La Vigueta ( t2 ) 12.00 Cm Tabiquería 0.00 Kg/m² Carga cobertura 50.00 Kg/m² Carga Viva 100.00 Kg/m² Referencia: RNE

Datos del Ladrillo Largo (cm) Ancho (cm) Alto (cm) Peso(Kg)

0.30 0.30 12.00 8.00

CARGA MUERTA

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E (Kg/m³) P

(Kg/Vigueta/m) Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00 Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.12 2,400.00 28.80 Peso Del Ladrillo 1.00 3.33 - 8.00 26.67 Peso Tabiquería - - - - 0.00 Peso Piso + Cielo raso - - - - 20.00

PESO PROPIO TOTAL 123.47

LDU WWW ×+×= 8.15.18

2LWM Uo

×=

bcfMd

×××= '85.0

Page 27: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

CARGA VIVA

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E (Kg/m³) P

(Kg/Vigueta/m) Carga Viva - - - - 40.00

PESO POR CARGA VIVA 40.00 RESUMEN DE CARGA

Descripción Peso Kg/Vigueta/m) Carga Muerta 123.47 Carga SAP2000 Carga Viva 40.00 Carga SAP2000 Carga Factorada 257.20

HOGAR MATERNO, RESIDENCIA MÉDICA

Datos de Carga

Espesor de la Losa ( t1 ) 5.00 Cm Espesor de La Vigueta ( t2 ) 12.00 Cm Tabiquería 0.00 Kg/m² Carga cobertura 50.00 Kg/m² Carga Viva 100.00 Kg/m² Referencia: RNE

Datos del Ladrillo Largo (cm) Ancho (cm) Alto (cm) Peso(Kg)

0.30 0.30 12.00 8.00

CARGA MUERTA

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E (Kg/m³) P

(Kg/Vigueta/m) Peso de la Losa 1.00 0.40 0.05 2,400.00 48.00 Peso de la Vigueta 1.00 0.10 0.12 2,400.00 28.80 Peso Del Ladrillo 1.00 3.33 - 8.00 26.67 Peso Tabiquería - - - - 0.00 Peso Piso + Cielo raso - - - - 20.00

PESO PROPIO TOTAL 123.47

CARGA VIVA

Descripción Largo (m) Ancho (m) Alto (m) P.E (Kg/m³) P

(Kg/Vigueta/m) Carga Viva - - - - 40.00

PESO POR CARGA VIVA 40.00

RESUMEN DE CARGA Descripción Peso Kg/Vigueta/m)

Carga Muerta 123.47 Carga SAP2000 Carga Viva 40.00 Carga SAP2000 Carga Factorada 257.20

Page 28: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

Page 29: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DISEÑO DE LOSAS SAP2000

PROYECTO :AMPLIACION Y REMODELACION DEL CENTRO DE SALUDSANTA ROSA

DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : LA MAR DISTRITO : SANTA ROSA LUGAR : SANTA ROSA FECHA : DICIEMBRE DE 2007

UNIDAD OBSTÉTRICA CHONTACA

CARGA MUERTA

CARGA VIVA (L1)

Page 30: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

MOMENTOS FLECTORES - ENVOLVENTE (TON-M)

DISEÑO DE ACERO (CM²)

Page 31: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

HOGAR MATERNO, RESIDENCIA MÉDICA

CARGA MUERTA

CARGA VIVA (L1)

MOMENTOS FLECTORES - ENVOLVENTE (TON-M)

DISEÑO DE

Page 32: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

ACERO (CM²)

Page 33: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DISEÑO DE CIMENTACIONES

Para el análisis de cimentaciones de empleó el programa Safe y para el predimensionamiento el programa ZIC., exportando las cargas directamente desde el programa Etabs. El método que emplea es el Método de los Elementos Finitos, modelando los apoyos tipo resorte y como dado principal es el módulo de balasto. Como referencia a éste se tiene:

Modulo de Reaccion del Suelo Datos para SAFE

Esf Adm (Kg/Cm2)

Winkler (Kg/Cm3)

0.25 0.65 0.30 0.78 0.35 0.91 0.40 1.04 0.45 1.17 0.50 1.30 0.55 1.39 0.60 1.48 0.65 1.57 0.70 1.66 0.75 1.75 0.80 1.84 0.85 1.93 0.90 2.02 0.95 2.11 1.00 2.20 1.05 2.29 1.10 2.38 1.15 2.47 1.20 2.56 1.25 2.65 1.30 2.74 1.35 2.83 1.40 2.92 1.45 3.01 1.50 3.10

Esf Adm (Kg/Cm2)

Winkler (Kg/Cm3)

1.55 3.19 1.60 3.28 1.65 3.37 1.70 3.46 1.75 3.55 1.80 3.64 1.85 3.73 1.90 3.82 1.95 3.91 2.00 4.00 2.05 4.10 2.10 4.20 2.15 4.30 2.20 4.40 2.25 4.50 2.30 4.60 2.35 4.70 2.40 4.80 2.45 4.90 2.50 5.00 2.55 5.10 2.60 5.20 2.65 5.30 2.70 5.40 2.75 5.50 2.80 5.60

Esf Adm (Kg/Cm2)

Winkler (Kg/Cm3)

2.85 5.70 2.90 5.80 2.95 5.90 3.00 6.00 3.05 6.10 3.10 6.20 3.15 6.30 3.20 6.40 3.25 6.50 3.30 6.60 3.35 6.70 3.40 6.80 3.45 6.90 3.50 7.00 3.55 7.10 3.60 7.20 3.65 7.30 3.70 7.40 3.75 7.50 3.80 7.60 3.85 7.70 3.90 7.80 3.95 7.90 4.00 8.00

Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona- España. 1993 (Autor Nelson Morrison). Tesis de maestría “Interacción Suelo-Estructuras: Semi-espacio de Winkler”.

Para el presente estudio, el suelo indica un esfuerzo admisible del 1.00 kg/cm² (unidad obstétrico y residencia médica), que equivale a 2.20 kg/cm³ (Winkler) siendo éste dato importante para el análisis de la cimentación.

Page 34: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

PREDIMESIONAMIENTO DE CIMENTACIONES

PROYECTO : REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : HUAMANGA DISTRITO : ACOCRO LUGAR : CHONTACA FECHA : DICIEMBRE DE 2007

PREDIMENSIONAMIENTO RESIDENCIA MÉDICA Z01

P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Peso Propio 1,846.83 1.39 -60.58 Carga Muerta 6,544.73 95.43 -13.83 Carga Viva 559.64 0.42 -18.36

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 8,391.56 96.83 -74.41 Carga Viva 559.64 0.42 -18.36

Z02 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,722.31 0.83 -208.04 Carga Muerta 15,173.00 7.90 25.31 Carga Viva 1,127.97 0.25 -63.04

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 18,895.31 8.73 -182.72 Carga Viva 1,127.97 0.25 -63.04

Page 35: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

Z03 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 1,841.00 -0.99 -61.30 Carga Muerta 6,629.00 -98.80 -14.00 Carga Viva 557.88 -0.30 -18.59

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 8,470.00 -99.79 -75.30 Carga Viva 557.88 -0.30 -18.59

Z04 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 4,034.80 0.65 9.81 Carga Muerta 2,671.13 72.77 3.09 Carga Viva 1,222.67 0.20 2.97

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 6,705.92 73.42 12.90 Carga Viva 1,222.67 0.20 2.97

Z05 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,873.70 0.05 -141.60 Carga Muerta 6,888.80 2.58 36.10 Carga Viva 1,173.80 0.01 -42.90

Page 36: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 10,762.50 2.63 -105.50 Carga Viva 1,173.80 0.01 -42.90

Z06 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 4,034.68 -0.52 9.95 Carga Muerta 2,658.40 -77.00 3.16 Carga Viva 1,222.60 -0.16 3.01

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 6,693.08 -77.52 13.11 Carga Viva 1,222.60 -0.16 3.01 IDEM Z01

Z07 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,239.39 1.87 13.70 Carga Muerta 2,393.43 69.11 2.35 Carga Viva 981.63 0.57 4.15

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,632.82 70.98 16.05 Carga Viva 981.63 0.57 4.15 IDEM Z05

Z08 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,343.60 0.07 13.30 Carga Muerta 2,558.80 2.45 0.59 Carga Viva 1,013.22 0.02 4.04

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,902.40 2.52 13.89 Carga Viva 1,013.22 0.02 4.04

Page 37: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

Z09 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,225.61 -1.73 13.96 Carga Muerta 2,385.80 -73.20 2.33 Carga Viva 977.46 -0.52 4.23

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,611.41 -74.93 16.28 Carga Viva 977.46 -0.52 4.23

Z10 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,088.90 7.07 -1.42 Carga Muerta 6,415.86 77.48 -0.48 Carga Viva 936.03 2.14 -0.43

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 9,504.76 84.56 -1.89 Carga Viva 936.03 2.14 -0.43

Z11 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 4,045.90 0.93 -0.90 Carga Muerta 11,024.00 7.50 -0.18 Carga Viva 1,226.03 0.28 -0.27

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 15,069.90 8.43 -1.08 Carga Viva 1,226.03 0.28 -0.27

Page 38: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

Z12

P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Peso Propio 3,079.91 -7.35 -1.45 Carga Muerta 6,505.35 -80.97 -0.49 Carga Viva 933.30 -2.23 -0.44

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 9,585.27 -88.32 -1.93 Carga Viva 933.30 -2.23 -0.44

Z13 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,244.54 1.89 -9.66 Carga Muerta 2,389.11 69.52 -1.30 Carga Viva 983.19 0.57 -2.93

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,633.65 71.41 -10.96 Carga Viva 983.19 0.57 -2.93

Z14 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,359.38 0.07 -11.03 Carga Muerta 2,554.40 2.47 -0.33 Carga Viva 1,018.00 0.02 -3.34

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,913.78 2.54 -11.36 Carga Viva 1,018.00 0.02 -3.34

Page 39: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

Z15

P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Peso Propio 3,230.60 -1.75 -9.85 Carga Muerta 2,381.50 -73.60 -1.26 Carga Viva 978.97 -0.53 -2.98

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 5,612.10 -75.35 -11.10 Carga Viva 978.97 -0.53 -2.98

Z16 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,976.73 0.64 -11.73 Carga Muerta 2,652.84 72.82 -3.68 Carga Viva 1,205.07 0.19 -3.55

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 6,629.57 73.45 -15.41 Carga Viva 1,205.07 0.19 -3.55

Z17 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,803.60 0.05 138.57 Carga Muerta 6,876.10 2.58 -36.40 Carga Viva 1,152.60 0.01 41.99

Page 40: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 10,679.70 2.63 102.17 Carga Viva 1,152.60 0.01 41.99

Z18 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,976.58 -0.51 -11.92 Carga Muerta 2,640.17 -77.08 -3.77 Carga Viva 1,205.02 -0.16 -3.61

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 6,616.75 -77.59 -15.69 Carga Viva 1,205.02 -0.16 -3.61

Z19 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 1,851.22 1.63 61.93 Carga Muerta 6,545.91 95.43 14.16 Carga Viva 560.90 0.49 18.77

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 8,397.13 97.05 76.09 Carga Viva 560.90 0.49 18.77

Z20 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 3,722.68 0.84 209.41 Carga Muerta 15,172.00 7.90 -25.15 Carga Viva 1,128.08 0.25 63.45

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 18,894.68 8.74 184.26 Carga Viva 1,128.08 0.25 63.45

Z21 P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m)

Peso Propio 1,845.58 -1.23 62.71 Carga Muerta 6,630.19 -98.70 14.31 Carga Viva 559.27 -0.37 19.00

RESUMEN P(kg) Mx (kg-m) My(kg-m) Carga Muerta 8,475.77 -99.93 77.03 Carga Viva 559.27 -0.37 19.00

Page 41: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

La verificación de los resultados obedece a las combinaciones según el reglamento que exige, se crea una combinación COMB2 titulado Cargas de servicio, para comprobar los esfuerzos del terreno y esfuerzos en la estructura según las dimensiones geométricas de las zapatas.

UNIDAD OBSTÉTRICA: Esfuerzos Por Cargas de servicio (kg/cm²)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ×

=Le

LSPq 611 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ×

−×

=Le

LSPq 612

Page 42: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

cap

máx

C

u

VV

ØvvRatioShear ==

RESIDENCIA MÉDICA - HOGAR MATERNO: Esfuerzos Por Cargas de servicio (kg/cm²)

Verificación Por Punzonamiento El procedimiento que lleva SAFE para los cálculos al corte por punzonamiento son bien rigurosos y bastante precisos, es por ello que este programa muestra seguridad y garantía en sus resultados. Ratio: Expresa la relación entre el esfuerzo de corte por punzonamiento (valor máximo) y la capacidad del esfuerzo de corte por punzonamiento con el factor incluido.

( )24321

22dCqqLSqqFV XX

U +×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

−××⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=

dbfbc

ØV CC ×××⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +××= 0

'2153.085.0

dbfbdØV CC ×××⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛+××= 0

'

0

[email protected]

dbfØV CC ×××= 0'85.0

Page 43: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

11.12.2.1) .....(ACI

'4

'2

'42

⎪⎪⎪

⎪⎪⎪

××

×⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+×

×⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+×

=

cf

cfbd

cf

mínvo

sc

φ

αφ

βφ

⎪⎩

⎪⎨

⎧=

. 20. 30. 40

EsquinerasColumnasParaLateralesColumnasParaInterioresColumnasPara

La Capacidad del esfuerzo de corte máximo (Vcap) viene a ser las tres últimas ecuaciones presentadas anteriormente, pero el programa SAFE los representa como esfuerzos, es decir, fuerza sobre área, y las ecuaciones en el sistema Inglés son: Donde β es la relación de las dimensiones de la sección crítica, bo es el perímetro de la sección crítica y αs es un factor con respecto a la ubicación de la sección crítica. UNIDAD OBSTÉTRICA: Verificación por Punzonamiento

Page 44: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

RESIDENCIA MÉDICA - HOGAR MATERNO: Verificación por Punzonamiento

UNIDAD OBSTÉTRICA: Refuerzos en la Zapata Dirección X-X

Page 45: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

UNIDAD OBSTÉTRICA: Refuerzos en la Zapata Dirección Y-Y

RESIDENCIA MÉDICA - HOGAR MATERNO: Refuerzos en la Zapata Dirección X-X

Page 46: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

RESIDENCIA MÉDICA - HOGAR MATERNO: Refuerzos en la Zapata Dirección Y-Y

UNIDAD OBSTÉTRICA: Refuerzos en las Vigas de Cimentación

Page 47: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

RESIDENCIA MÉDICA - HOGAR MATERNO: Refuerzos en las Vigas de Cimentación

Page 48: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

ANÁLISIS SÍSMICO DE LAS EDIFICACIONES Consideraciones Generales de Análisis Los muros divisorios del Centro de Chontaca fueron considerados en el análisis como tabiques de 15.00 y 25.00 cm tomando en consideración su peso. Se consideran en el análisis sísmico como elementos resistentes. La masa de la estructura fue determinada considerando el 100.0 % de las cargas permanentes más el 50.0 % de las sobrecargas en cada nivel según lo estipulado en la Norma Sismo resistente E.030

Espectro de Diseño. El análisis sísmico se realizo por superposición espectral para lo cual se generó el espectro de diseño.

Para la determinación del espectro de respuesta se usaron los siguientes parámetros de diseño, los cuales se encuentran especificados en la norma vigente de Diseño Sismorresistente E.030

ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES - E030

PROYECTO : REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : HUAMANGA DISTRITO : ACOCRO LUGAR : CHONTACA FECHA : DICIEMBRE DE 2007

DATOS CORRESPONDIENTE A LA ZONA DEL PROYECTO DIRECCION X-X

Z Zona 2 0.3 Factor de zona U 1.5 1.5 Categoría de la edificación

S Perfil Tipo S2 1.20

Suelos Intermedios

G 9.81 9.81 Aceleración de la gravedad

R Cº Pórticos 8.00

Sistema Estructural

TP 0.6 Período Fundamental

C T SA

2.500 0.100 1.655 2.500 0.200 1.655 Fuente: RNE

2.500 0.400 1.655

2.500 0.600 1.655 1.875 0.800 1.242 1.500 1.000 0.993 1.250 1.200 0.828 1.071 1.400 0.709 0.938 1.600 0.621 0.833 1.800 0.552 0.750 2.000 0.497 0.682 2.200 0.451 0.625 2.400 0.414

5.2 ; 5.2 ≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= CTTC P g

RSCUZSa ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ×××

=

Page 49: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

0.577 2.600 0.382 0.536 2.800 0.355 0.500 3.000 0.331 0.469 3.200 0.310 0.441 3.400 0.292 0.417 3.600 0.276 0.395 3.800 0.261 0.375 4.000 0.248 0.357 4.200 0.236 0.341 4.400 0.226 0.326 4.600 0.216 0.313 4.800 0.207 0.300 5.000 0.199 0.288 5.200 0.191 0.278 5.400 0.184 0.268 5.600 0.177 0.259 5.800 0.171 0.250 6.000 0.166 0.242 6.200 0.160 0.234 6.400 0.155 0.227 6.600 0.150 0.221 6.800 0.146

Page 50: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

DATOS CORRESPONDIENTE A LA ZONA DEL PROYECTO DIRECCION Y-Y

Z Zona 2 0.3 Factor de zona U 1.5 1.5 Categoría de la edificación

S Perfil Tipo S2 1.20

Suelos Intermedios

G 9.81 9.81 Aceleración de la gravedad

R Cº Dual 7.00 Sistema Estructural

TP 0.6 Período Fundamental

C T SA

2.500 0.100 1.892 2.500 0.200 1.892 2.500 0.400 1.892 Fuente: RNE

2.500 0.600 1.892

1.875 0.800 1.419 1.500 1.000 1.135 1.250 1.200 0.946 1.071 1.400 0.811 0.938 1.600 0.709 0.833 1.800 0.631 0.750 2.000 0.568 0.682 2.200 0.516 0.625 2.400 0.473 0.577 2.600 0.437 0.536 2.800 0.405 0.500 3.000 0.378 0.469 3.200 0.355 0.441 3.400 0.334 0.417 3.600 0.315 0.395 3.800 0.299 0.375 4.000 0.284 0.357 4.200 0.270 0.341 4.400 0.258 0.326 4.600 0.247 0.313 4.800 0.236 0.300 5.000 0.227 0.288 5.200 0.218 0.278 5.400 0.210 0.268 5.600 0.203 0.259 5.800 0.196 0.250 6.000 0.189 0.242 6.200 0.183 0.234 6.400 0.177 0.227 6.600 0.172 0.221 6.800 0.167

5.2 ; 5.2 ≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= CTTC P g

RSCUZSa ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ×××

=

Page 51: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

REMODELACION, AMPLIACIÓN Y OBRAS EN LA MICRO RED DE CHONTACA MEMORIA DE CALCULO

La norma E.030 establece dos criterios de superposición espectral, el primero en función de la suma de valores absolutos y la media cuadrática y el segundo como combinación cuadrática completa de valores (CQC). CALCULO DE DEZPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES LATERALES

Fuente: RNE UNIDAD OBSTÉTRICA CHONTACA DIRECCION X-X

Entrepiso Altura(cm) Desp.(cm) Dx0.75R (cm) δ (cm) γ (Δ/H) Material R.N.E. Condición Piso 1 660.00 0.0033 0.02 0.02 0.0000 Concreto Aº 0.007 OK

DIRECCION Y-Y

Entrepiso Altura(cm) Desp.(cm) Dx0.75R (cm) δ (cm) γ (Δ/H) Material R.N.E. Condición Piso 1 660.00 0.0006 0.00 0.00 0.0000 Concreto Aº 0.007 OK

HOGAR MATERNO RESIDENCIA MÉDICA DIRECCION X-X

Entrepiso Altura(cm) Desp.(cm) Dx0.75R (cm) δ (cm) γ (Δ/H) Material R.N.E. Condición Piso 1 575.00 0.0215 0.13 0.13 0.0002 Concreto Aº 0.007 OK

RD ××=Δ 75.0

ii Δ−Δ= +1δHΔ=γ∑∑

==

×+×=m

ii

m

ii rrr

1

2

1

75.025.0

Page 52: MEMORIA DE CÁLCULO CHONTACA

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DIRECCION Y-Y

Entrepiso Altura(cm) Desp.(cm) Dx0.75R (cm) δ (cm) γ (Δ/H) Material R.N.E. Condición Piso 1 575.00 0.0198 0.12 0.12 0.0002 Concreto Aº 0.007 OK

UNIDAD OBSTÉTRICA CHONTACA CENTRO DE MASA - CENTRO DE RIGIDEZ Y EXCENTRICIDADES

Entrepiso Masa Y Masa X XCCM YCCM XCR YCR ex (cm) ey (cm) Piso 1 1.97 1.97 11.82 8.03 12.75 8.03 93.30 0.60 Referencia: Etabs V9.04 - Unidad: Ton-m-seg

HOGAR MATERNO RESIDENCIA MÉDICA CENTRO DE MASA - CENTRO DE RIGIDEZ Y EXCENTRICIDADES

Entrepiso Masa Y Masa X XCCM YCCM XCR YCR ex (cm) ey (cm) Piso 1 13.59 13.59 9.56 4.10 9.55 4.38 0.60 27.90 Referencia: Etabs V9.04 - Unidad: Ton-m-seg

Método de Análisis La edificación Centro de Salud se idealizó como un ensamblaje de pórticos verticales y sistemas muros de corte interconectados por diafragmas horizontales de piso, los cuales son rígidos en su propio planos. Se utilizo en las estructuras planteadas un modelo de masas concentradas considerando 3 grados de libertad para el entrepiso. La cual evalúa 2 componentes ortogonales de traslación horizontal y una componente de rotación. El análisis se realizo en el programa de computadora Etabs Versión 9.04 y SAP 2000 versión 11.0, basado en el método de rigideces por procedimientos matriciales. Cabe indicar que el presente análisis es del tipo tridimensional por superposición Espectral, considerándose el 100 % del espectro de respuesta de pseudo-aceleración en cada dirección por separado según la norma vigente E.30. Las formas de modo y frecuencias, factores de participación modal y porcentajes de participación de masas son evaluados por el programa. Se consideró una distribución espacial de masas y rigideces adecuada para el comportamiento dinámico de la estructura analizada. Para la determinación de los desplazamientos máximos se trabajo con el espectro de diseño de la norma E.30, multiplicando los desplazamientos máximos por el factor R, obteniéndose estos valores conforme a la norma vigente. Por requerimientos de la norma E.30 la estructura debe estar sometida por lo menos al 90 % de la fuerza estática basal para estructuras irregulares y el 80 % de esta fuerza para estructuras regulares, siendo necesario escalar la fuerza sísmica dinámica en caso de que esta fura menor a la mínima, esto se puede realizar escalando el espectro de respuesta o escalando los factores asociados a las solicitaciones sísmica estipulados en la norma de concreto armado E.60 de la siguiente manera ± 1.25 por ± 1.25 . Vmín/ V din. y ± 0.9 por ± 0.9 Vmín/ V din.

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DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO

Consideraciones Generales Para determinar las máximas fuerzas de sección (momentos flectores, fuerzas axiales y cortantes) se utilizaron espectros reducidos con el coeficiente de reducción R dado por la norma para la estructuración predominante en cada una de las dos direcciones principales de análisis. Las fuerzas de diseño de las secciones de concreto se obtuvieron de los máximos esfuerzos producidos según las combinaciones de cargas estipuladas en la norma de concreto Armado E.60 en la sección 10.2 Adicionalmente a lo estipulado en la Norma E.60 para el diseño sismorresistente de elementos de concreto armado se considero lo estipulado en la Norma de Construcción de Concreto Estructural ACI 318-05 la cual menciona en el Capítulo 21 Disposiciones Especiales para el Diseño Sísmico en la sección 21.2 Requisitos Especiales. Dice lo siguiente: En regiones de elevado riesgo sísmico o para estructuras a las que se les ha asignado un comportamiento sísmico o categoría de diseño alto, deben usarse pórticos especiales resistentes a momento, cuyos elementos estructurales cumplan con las Disposiciones Especiales para el Diseño Sísmico. De los resultados obtenidos para la fuerza de corte considerando en la combinación de cargas el factor de carga asociado a E como el doble de su valor (propuesta del ACI) y el obtenido de considerar la máxima de la combinación de cargas establecidas en la norma E.60 se ha considerado para el diseño por corte el máximo obtenido según las combinaciones de carga de la Norma E.60 puesto que este valor es mayor al obtenido según la propuesta del ACI

Verificación de Losas Se modeló la estructura como un sistema de entramado de viguetas apoyadas, monolíticamente en sus apoyos, esto debido a que según la Norma Técnica de Concreto Armado E.060 la cual estipula lo siguiente “Cuando una barra concurre en otra que es 8 veces más rígida, puede suponerse que esta barra está empotrada sobre la más rígida”, por lo tanto e supondrá que los apoyos de la viguetas (vigas) pueden ser modelados como articulados o simplemente apoyados. Para el análisis se consideraron todas las cargas uniformemente distribuidas; se supusieron las sobrecargas indicadas en los planos en cada nivel. Para obtener el mayor momento positivo, se tuvo en cuanta la posibilidad de que las cargas alternasen los distintos paños. Para la estimación de los momentos máximos negativos se supuso el total de la carga muerta y carga sobrecarga en todo el largo de los paños En el modelo se consideró a los apoyos de la losa sobre vigas como articulados. El modelo se realizo en programa de computadora SAP 2000.

Verificación de Vigas El diseño de la sección se realizo según lo estipulado en la norma de Concreto Armado E.060 para el diseño de elementos en flexión; así mismo se verificó los requerimientos estipulado en las Disposiciones especiales para el Diseño Sísmico. Se consideró una cuantía mínima de fy/14 (según el ACI %33.0=mínρ ), cabe mencionar que según la Norma Peruana E.60 la cuantía mínima es del orden del 0.24 % . Se consideró la cuantía máxima de 0.025 según el ACI, se verifico que las áreas de acero propuestas en la cara de los nudos y a lo largo del elemento cumplan con las Disposiciones Especiales para el Diseño Sísmico. El diseño por corte de los elementos se realizó considerando como fuerza de corte al mayor de los calculados a partir de las resistencias nominales de las secciones con el área propuesta considerando el 1.25 del esfuerzo de fluencia del acero en tracción y la proveniente del máximo producida por la combinación de cargas ( la combinación máxima de cargas fue obtenida en el programa ETABS considerando los esfuerzos más desfavorables producidos según las combinaciones de cargas estipuladas para el diseño de los elementos de concreto armado según la Norma E.060 y los requerimientos estipulados en la Norma de Diseño sismorresistente E.030 ) La distribución del refuerzo por corte se realizó considerando los espaciamientos máximos permitidos para elementos diseñados para resistir fuerza por sismo. Debido a los espaciamientos tan reducidos (espaciamientos equivalente a d/4 establecidos en la sección crítica 2h) establecidos para las vigas secundarias muy superiores a los requeridos para absorber las fuerzas de corte determinadas en base a los momentos nominales de vigas y la máxima fuerza de corte producida de las combinaciones de cargas incluido el sismo, se establecieron los espaciamientos por corte en base a los máximas solicitaciones de las descritas anteriormente.

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Verificación de Columnas

Para el diseño de columnas se realizó un diseño biaxial. Para considerar los efectos de esbeltez se hace referencia a lo estipulado en la Norma E.60 (sección 12.10.2) por lo cual se realizó la amplificación de momentos usando un análisis P - δ considerando las cargas gravitacionales (Cargas muertas y sobrecargas). El análisis se realizó en el programa ETABS. En la verificación del refuerzo se consideró una cuantía mínima de 1% de acuerdo a la norma vigente E.60 ( sección 12.4.2 ) Cabe indicar que la norma también dispone ( sección 12.5 ) que “Cuando un elemento sujeto a compresión tenga una sección transversal mayor a la requerida por condiciones de carga, el refuerzo mínimo y la resistencia última podrán basarse en un área efectiva reducida mayor o igual a ½ del área total”: Asimismo, en reglamento ACI establece que para elementos sometidos a compresión con una carga actuante AgcfPu .´.1.0≤ estos elementos deben cumplir los requerimientos de miembros en flexión ( %33.0=mínρ ). Sobre esta base se concluye que el refuerzo longitudinal es suficiente. También se comparó la fuerza cortante resistente (suma de fuerzas cortantes en base a los momentos nominales de vigas considerando el 1.25 del esfuerzo de fluencia del acero en la parte superior e inferior de la columna) con la fuerza cortante requerida según el análisis para estimar la resistencia del concreto frente a fuerzas cortantes. Se verificó la formación de rótulas en las secciones críticas de vigas en ambas direcciones de tal manera de garantizar la formación de rótulas plásticas se realice primero en la vigas para lo cual se determinó las resistencias nominales de vigas concurrente en el nudo en cada dirección en base al 1.25 de esfuerzo de fluencia del acero en tracción . Para esto se consideró la expresión propuesta por el ACI con un factor de 1.2 de la siguiente manera :

∑ ∑≥ MnvMnc 2.1 ; los momentos nominales en las columnas fueron determinados usando el método de

compatibilidad de deformaciones la cual tiene como ecuación de diseño TsCcPu += ( Donde Cc representa la compresión del concreto y Ts representa la tracción del acero). Cabe señalar que en la Norma E.060 el factor especificado para la ecuación de verificación de rótulas plásticas es de 1.4 con lo cual en algunos nudos no se cumple esta condición; esto es comprensible debido a las nuevas exigencias de la norma actual E.30 no son consideradas en la norma E.60. La distribución de acero de por corte se realizo en pase a lo estipulado según la Norma E.060

Verificación de Cimentaciones

Las zapatas del las estructuras planteadas han sido dimensionadas de acuerdo a las cargas verticales a las que se encuentra sometida de tal manera de obtener una presión de contacto contra el terreno casi uniforme en toda la cimentación, esto se trata de conseguir asiendo coincidir la ubicación de la resultante de cargas actuantes en cada zapata con su centro de gravedad.

Cabe mencionar que mejores modelos se pueden lograr modelando la cimentación y la superestructura, en forma conjunta; para estudiar su comportamiento en forma global en lo referente a esfuerzos, deformaciones y costos, ya que al asumir condiciones de empotramiento no siempre se refleja en el suelo y tipo de cimentación optado. En estos modelos planteados el suelo puede ser modelado a través de resortes estáticos equivalentes a nivel de base, rigidez (estática) cero-frecuencia. Por masas continuas y resortes distribuidos vertical a través del perfil del suelo. Elementos finitos, admite cambios de la rigidez del suelo, modelar el amortiguamiento radial. Todos estos modelos pueden ser analizados en los avanzados software de computadora tales como el Safe y Sap2000.