MEJORAMIENTO Y AMPLIACION Y EQUIPAMIENTO DEL PUESTO DE SALUD MARCABALITO, DISTRITO DE MARCABAL. PROVINCIA SANCHEZ CARRION- LA LIBERTAD

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURA1. DESCRIPCION DEL PLANTEAMIENTO ESTRUCTURALEl proyecto consta de cinco mdulos (1, 2, 3, 4 y 5) de un piso respectivamente. El sistema estructural est formado por muros portantes de albailera confinada con columnas vigas soleras, de amarre y vigas chatas, siendo principalmente los muros estructurales de albailera los elementos que tomarn las solicitaciones ssmicas.

Los mdulos 2, 3, 4 y 5 presenta una cobertura liviana, compuesta por tijerales y correas de madera, recubierta con planchas metlicas del tipo calaminn; en cambio el mdulo 1 presenta una losa aligerada de 20 cm. y una cobertura idntica como en los dems mdulosEl tipo de edificacin considerado ha dado una buena solucin estructural ya que permite tener suficientes elementos que aporten rigidez y tener un buen control de los desplazamientos laterales, presentando un desplazamiento lateral de entrepiso menor a lo permitido por la Norma ssmica vigente. Para evitar problemas de columna corta, los alfeizares han sido aislados de la estructura mediante columnetasSe est tomado como capacidad portante del terreno 0.75Kg/cm para cimientos corridos y 0.95 kg/cm2 para cimientos cuadrados, segn el estudio de Mecnica de Suelos realizado.2. ANLISIS ESTRUCTURAL2.1 PARMETROS GENERALESTal como lo indica la Norma E-030, los parmetros para definir el espectro inelstico de Pseudo-Aceleraciones son:

Factor de Zona

:Z = 0.40- Factor de Uso

: U = 1.5

- Coeficiente de amplificacin ssmica:C = 2.5

- Factores de Reduccin

: Rxx y Ryy = 3

Los parmetros dependientes del suelo fueron:

- Perfil Tipo 3

- Factor de Suelo

:S = 1.4- Periodo del espectro del suelo:Tp=0.92.2 MODELO El anlisis ssmico se desarroll de acuerdo a los requerimientos de la Norma Peruana de Diseo Sismorresistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

En los mdulos 2, 3, 4 y 5; los muros y cobertura han sido modelados con mallas de elementos finitos y los elementos de concreto armado (columnas y vigas) as como los tijerales de la cobertura, con elementos tipo barra. El modelaje del modulo 1, consta de un modelo pseudotridimensional de un nivel, formado por prticos planos conectados a travs de un diafragma rgido (losa de techo). Los muros de albailera se han modelado mediante elementos tipo SHELL, para obtener resultados que se asemejen mas a la realidad, as mismo los elementos estructurales tales como columnas y vigas has sido modelados como elementos tipo FRAME o tipo barra. En el modelo de prticos planos se ha tomando en cuenta deformaciones por flexin, fuerza cortante y carga axial. Cabe mencionar que ha sido considerado el peso de la cobertura liviana en el anlisis.Para el concreto se asumi un mdulo de elasticidad E = 217,000 Kg/cm2 y un coeficiente de Poisson v = 0.20. En el caso de la albailera se asumi un mdulo de elasticidad de E=22,500 kg/cm2. MODELO MODULO 1

2.3 RESULTADOS DESPLAZAMIENTOS ANTE SISMO SEVERO MODULO 1SENTIDO DESPLAZAMIENTOSCONDICION

Abs Elastico (m) Relativo Elastico (cm) Relativo Inelstico (cm) Distorsin (Relativo/h) E-030

XX0.0012310.1230.2770.0010Cumple

YY0.0012220.1220.2750.0010Cumple

En todos los casos la distorsin angular que se obtuvo fue menor al 0.5% permitido por la Norma E-030 para estructuras de albailera confinada. Los desplazamientos laterales se calcularon multiplicando por 0.75R los resultados obtenidos del anlisis lineal elstico, de acuerdo a la Norma. FUERZAS INTERNAS EN MODULO CA continuacin mostramos los grficos de las fuerzas internas ssmicas en los muros analizados de los prticos ms importantes del edificio en mencin.

3. DISEO:3.1 MODULO 1DISEO MURO EN EJE 1-1:

Parmetros Ssmicos :

Z = 0.4 (La Libertad)

U = 1.5 (esencial)

C1 = 1.30 (Peligros para personal y/o estructura)

= 1800 kg/m3 = 1.8x10-3 kg/cm3e=24 cm.

. e = 0.043 kg/cm2 Carga Ssmica (albailera) :

1 =0.8xZUC1e= 0.027 kg/cm2

Carga Ssmica para concreto :

2 =0.8x0.4x1.5x1.3x c x ec2 =0.624x c x ec=0.624x2400/106x242 =0.036 kg/cm2

Momento ssmico (MS)

Ms=mwa2

a=2.70

b=3.50

b/a = 1.30 m=0.0691

Ms=0.0691x0.027x2702 = 136.1 kg.cm/cm

Chequeo por esfuerzo actuante a traccin por flexin.

Esfuerzo Actuante:

Considerando

Lo cual indica que la albailera trabaja dentro del rango elstico.

Diseo Arriostre:

1) Diseo de columna:

Wu1= 1.25x0.027x175 = 5.91 kg/cm

Wu2=1.25x0.036x25 = 1.125 kg/cm

En SAP 2000

Mu = 46,154 Kg.cm

Vu = 550 Kg (Estribo Mnimo)

Calculo de As:

Para Mu=46,154 Kg.cm.

Luego:

As=0.55 cm2 < Amn

As columna:

2) Diseo Viga

Wu1 = 1.25x0.027x135.0 = 5.25 Kg/cm

Wu2 = 1.25x0.036x30 = 0.93 Kg/cm

SAP 2000

Mu= 79,931 Kg/cm Ku=4.93, =0.0012

Vu = 784 kg (Estribos Mnimos)

Asmn= 1.98 cm2 23/8

As=0.75 cm2 23/8

Nota: Los dems elementos han sido diseados bajo estas consideraciones y tambin bajo criterios de sismorresistencia a nivel global de la estructura.3.2 DISEO DE TIJERALES

TIJERAL 1

TIJERAL 2

TIJERAL 3

3.3 DISEO CIMENTACIONEl diseo de la cimentacin ha sido calculado para las condiciones originales de suelo natural; es decir, para una arcilla ligeramente plstica con capacidad de soporte de 0.75 y 0.91 Kg/cm2 sea C.C. y zapatas respectivamente; por cuanto, los cimientos del mdulo A se encuentra en este tipo de suelo. En cambio, los dems mdulo estn cimentados sobre relleno controlado con estratos variables respecto al suelo natural, como ste todava est influenciado por la transmisin de cargas de gravedad y ssmicas debido a que hay casos cuyo espesor del estrato tiene menos de 2 veces de ancho de cimiento. Por esta razn se est considerando para el diseo el suelo original y consiguindose la confiabilidad estructural.

3.3.1 DISEO CIMIENTOS MODULO C:

DATOS PREVIOS DE DISEO:

Tipo de cimentacin

:Cimientos corridos con vigas de cimentacin

Del Estudio de Mecnica de Suelos para rellenos compactados:

B= 0.60

s= 0.75 Kg/cm2.

B= 1.50

s= 0.91 Kg/cm2.EN EJE D: Del mdulo 1 (ms desfavorable)

1.- Metrado de cargas:

WD = 2,788 kg/mWL= 375 kg/m

W = 3,163 Kg/m

2.- Capacidad Portante:

Qsn = qs-ht*t hc* c Peso pisoS/C = 0.75-40*0.0016-80*0.0023-15*0.0023Qsn = 0.47 kg/cm2.

3.- Calculo Del Ancho (B)B = 3,163/(0.47*1.00) = 67.3 cm.

Consideramos: B = 0.70 m.

Fig - 1

Vista tridimensional del modelo modulo 1. Los muros y Diafragma Rigido modelados con elemento tipo Shell y los elementos de concreto armado con elementos frame tipo barra.

En esta figura, ntese la deflexin mxima de la brida inferior (cm.)

En esta figura, ntese las fuerzas aplicadas en los nudos referentes a la accin de cargas muertas

En esta figura, ntese las fuerzas aplicadas en los nudos referentes a la accin de cargas muertas

Diagrama de fuerzas axiales (kg)

En esta figura, ntese la deflexin mxima de la brida inferior (cm.)

B

Fig - 2

Vista tridimensional del modelo modulo B. Los muros y cobertura modelados con elemento tipo Shell y los elementos de concreto armado y elementos estructurales de madera con elementos frame tipo barra.

3.50

Wu2

1.35

1.50

Reacciones en los muros mas esforzados en el prtico del eje 1 (ton) ante sismo moderado

MURO EN EL EJE 4-4

Reacciones en los muros mas esforzados en el prtico del eje A (ton) ante sismo moderado

En esta figura, ntese las fuerzas aplicadas en los nudos referentes a la accin de cargas muertas

En esta figura, ntese la deflexin mxima de la brida inferior (cm.)

Diagrama de fuerzas axiales (kg)

Diagrama de fuerzas axiales (kg)

Wu1

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