Calculo Estatico Dinamico

 

MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ESPECIALIDAD DE ESTRUCTURAS DEL PROYECTO:  “MEJOR MIENTO Y MPLI CION DE LOS SERVICIOS DE S LUD EN LOS EST BLECIMIENTOS DE

SALUD DE CHOCOBAMBA, HUARIPAMPA, HUACHUMAY, HUAYCHAO, Y HUANCHAY DE LA MICRO RED Y DISTRITO DE HUACRACHUCO, PROVINCIA DE MARAÑON-REGION HUANUCO

LOCALIDAD:

CHOCOBAMBA MODULO 02

I. GENERALIDADES 1.1 NORMAS DE DISEÑO

Se ha utilizado el reglamento nacional de edificaciones al 2016 Norma técnica de Edificaciones E.020 "Cargas" Norma Técnica de Edificaciones E.030 "Diseño Sismo-Resistente'' Sismo-Resistente'' _DS-003-2016-Vivienda_R _DS-003-2016-Vivienda_RNE NE Norna Técnica de Edificaciones E.060 "Concreto Armado" Norma Técnica de Edillcaciones E.070 "Albañilería 1.2 CARACTERISTICAS DEL MATERIAL DE LA ESTRUCTURA

Se considerara las siguientes características de los materiales que confornan la estructura 4200 kg/cm² Res Res st sten encc a e acer aceroo Fy= Fy= 210 kg/cm² Resistencia del co concreto ncreto F'c= E concreto 15000*SQR(F'c) Amortiguamiento para el concreto

217370.7 kkgg/cm²

Albañileria

E albañileria E= 500 F'm= G albañileria G= 0.4 E Arnor guam eennto para a a añ ería

0. 15

1.3 PARAMETROS SISMICOS DE LA ESTRUCTURA

Los parámetros sísmicos considerados para el análisis de la estructura en estudio fueron los siguientes: Parámetros de zona

Zona Z (facfor de zona)

= =

Parámetros de suelo

Tipo de suelo 1  act actor or e sue o) Tp TL

= = = =

Parámetros de uso

2 0.25 S1 1 00..4 22..5

C == A2 (1ed.5ificaciones esenciales) Ua(tfeagcotoríraddeeulasoe)dificacion Estos atos ue uero ronn toma os e acuer o a es esttu o e sue os rea rea za o

 

II. SISTEMA ESTRUCTURAL el proyecto “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE SALUD EN LOS ESTABLECIMIENTOS DE

SALUD DE CHOCOBAMBA, HUARIPAMPA, HUACHUMAY, HUAYCHAO, Y HUANCHAY DE LA MICRO RED Y DISTRITO DE HUACRACHUCO, PROVINCIA DE MARAÑON-REGION HUANUCO"

Respecto al centro de salud de CHOCOBAMBA, Para fines del diseño estructural se planteó un modelo matemático para ser analizado bajo las condiciones de diseño. MODULO 02 Primer nivel: Destinado al uso de Sala de trabajo de partos, central de esterilizacion y equipos, puerperio, puerp erio, sala de partos, vestuarios, etc.

Primer nivel

 

Para este modulo utilizaremos un sistema pórticos y muros de albañileria, los mismos que se encuentran unidas por vigas de concreto armado. El techo de este proyecto está conformado por losas aligeradas y son representadas en el modelo matemático como diafragmas rígidos. Debemos notar que se tiene un losa aligerada plana para el entrepiso y en el último nivel se tiene una cobertura liviana, con tijerales de madera y fibrocemento 2.1 CIMENTACION

El tiposoportar de cimentación enseeste es de cimentación  para los murosa usarse tabiques utiliproyectos utilizará zará cimientos corridos. a base de zapatas y vigas de cimentacion. 2.2 MUROS

Los muros portantes serán de ladrillo 9x13x23 de arcilla con un máximo de 30% de vacíos. las unidades a utilizar deberán cumplir las recomendaciones de la norma técnicas 331 .017 tipo IV Los muros de tabique seran de ladrillos pandereta p andereta o acanalada de 9x11x23 de arcilla, salvo que por los requerimientos de las dimensiones arquitectónicas se requiera dimensiones mayores. 2.3 TECHO

La estructura del techo, para el primer nivel estará conformada por una cobertura liviana con tijerales de madera,  y cobertura de fibraforte III. ANALISIS ESTRUCTUR.AL

El análisis de los distintos módulos estructurales se ha realizado r ealizado mediante métodos elásticos y, lineales. apoyados por un análisis matricial efectuado por el programa p rograma de análisis estructural SAP 2000 , ETABS y SAFE.

3.1 ANÁLISIS POR CARGAS DE GRAVEDAD

Para el análisis por cargas de gravedad, se consideró el peso propio de la estructura, y las sobrecargas mínimas reglamentarias especificadas en la Norma E020. 3.2 ANÁLISIS SISMICO

Para realizar el análisis sísmico de los distintos módulos estructurales del proyecto:  “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE SALUD EN LOS ESTABLECIMIENTOS DE SALUD DE

CHOCOBAMBA, HUARIPAMPA, HUARIPAMPA, HUACHUMAY, HUAYCHAO, Y HUANCHAY DE LA MICRO RED Y DISTRITO DE HUACRACHUCO,, PROVINCIA DE MARAÑON-REGION HUACRACHUCO MARAÑON-REGION HUANUCO" De la localidad de CHOCOBAMBA se realizó un esquema matemático que está conformado por columnas, vigas y muros de albañilería. A continuación se muestra el modelo matemático con sus respectivas secciones de columnas y vigas utilizadas en el presente análisis. Módulo N°01

El presente módulo está conformado por vigas 0.25x0.25, 0.25x0.30; 0.25x0.40, columnas de T y columna L, y muros de albañilería de 0.24m de espesor. A continuación se muestra el esquema utilizado.

 

VISTAS DEL MODULO REALIZADO PARA EL ANALISIS ESTRUCTURAL

DEFINICION DE SECCIONES

 

3.2.1. Espectro Utilizado CALCULO DE ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES (NORMA E030-2014/DS-003-2016) Tabla N°1 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

ZONA

FACTOR DE ZONA "Z"

ZONA 2

Z  

0.25

Tabla N°3 y N°4 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

FACTOR DE SUELO "S"

TIPO

DESCRIPCION

S

TP

TL

S1

Suelos  Blandos

1.40

1.00

1.60

Tabla N°5 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

FACTOR DE USO "U"

CATEGORIA A2 EDIFICACIONES ED IFICACIONES ESCENCIALES

 

U

OBSERVACIONES

1.50

Revisar tabla N°6 E030-2014

Tabla N°7 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

FACTOR DE SISTEMA ESTRUCTURAL"R"

SISTEMA ESTRUCTURAL

DIRECCION

RO

DIR X-X

PORTICOS DE CONCRETO ARMADO

7

 

8

DIR Y-Y

PORTICOS DE CONCRETO ARMADO

8

 

8

Tabla N°8 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

Ia D  Diir X-X

Ia Dir Y-Y

Irregularidad de Rigidez – Piso Blando

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00 1.

1.00

Irregularidades de Resistencia – Piso Débil

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00 1.

1.00

Irregularidad Extrema de Rigidez

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00 1.

1.00

Irregularidad Extrema de Resistencia

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00 1.

1.00

Irregularidad de Masa o Peso

FALSO AMBAS DIRECCIONES

1.00

1.00

Irregularidad Geométrica Vertical

ALXS-O DF IR X

1.00 1.

1.00

Discontinuidad en los Sistemas Resistentes

FALSO AMBAS DIRECCIONES

1.00

1.00

Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes

FALSO AMBAS DIRECCIONES

1.00

1.00

1.00

1.00

Ip D  Diir X-X

Ip Dir Y-Y

Tener en cuenta las re stricciones de la tabla N° 10

ALYS-O DF IR Y

 

Se toma el valor mas critico

Tabla N°9 (NORMA E030-2014/DS-003-2016) E030-2014/DS-003-2016)

IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Irregularidad Torsional

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00 1.

1.00

Irregularidad Torsional Extrema Esquinas Entrantes

DF IR X ALXS-O

DF IR Y ALYS-O

 

1.00 1.

1.00

ALXS-O DF IR X

ALYS-O DF IR Y

 

1.00

Discontinuidad del Diafragma

FALSO AMBAS DIRECCIONES

Sistemas no Paralelos

ALXS-O DF IR X

Tener en cuenta las re stricciones de la tabla N° 10

ALYS-O DF IR Y

Se toma el valor mas critico

 

 

0.90

1.00

1.00

1.00 1.

1.00

1.00

0.90

 

Ia: Ia: Factor  Factor de irregularidad en altura. Ip: Factor Ip: Factor de irregularidad irregularidad en planta. Ro: Coeficiente Ro: Coeficiente básico de reducción de las fuerzas sísmicas. g: Aceleración g: Aceleración de la gravedad. T: Período T: Período fundamental de la estructura para el análisis estático o período de un modo en el análisis dinámico. Tp: Período que define la plataforma del factor C.

TL: Período que define el inicio de la zona del factor C con desplazamiento constante. C: Factor C: Factor de amplificación sísmica.

 

CALCULO DE ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES (NORMA E030-2014/DS-003-2016)

RESUMEN ATO

FACTORES

DATOS

DIR X-X

DIR Y-Y

8

C

T

Sa Dir X-X

Sa Dir Y-Y

8

2.50

0.00

0.164

0.182

1.00

1.00

2.50

0.02

0.164

0.182

Z

 

0.25

U

 

1.50

RO Ia

S

 

1.40

Ip

1.00

0.90

2.50

0.04

0.164

0.182

8

7.2

2.50

0.06

0.164

0.182

2.50 2.50

0.08 0.10

0.164 0.164

0.182 0.182

2.50

0.12

0.164

0.182

2.50

0.14

0.164

0.182

2.50

0.16

0.164

0.182

2.50

0.18

0.164

0.182

2.50

0.20

0.164

0.182

2.50

0.25

0.164

0.182

2.50

0.30

0.164

0.182

2.50

0.35

0.164

0.182

2.50

0.40

0.164

0.182

2.50

0.45

0.164

0.182

2.50

0.50

0.164

0.182

2.50

0.55

0.164

0.182

2.50

0.60

0.164

0.182

2.50

0.65

0.164

0.182

2.50

0.70

0.164

0.182

2.50

0.75

0.164

0.182

2.50

0.80

0.164

0.182

2.50

0.85

0.164

0.182

2.50

0.90

0.164

0.182

2.50

0.95

0.164

0.182

2.50

1.00

0.164

0.182

2.27

1.10

0.149

0.166

2.08

1.20

0.137

0.152

ESPECTRO DE PSEUDO - ACELERACIONES

1.92

1.30

0.126

0.140

Y-Y 

1.79

1.40

0.117

0.130

1.67

1.50

0.109

0.122

1.56

1.60

0.103

0.114

Series1

1.38

1.70

0.091

0.101

TP

1.23

1.80

0.081

0.090

TL

1.11

1.90

0.073

0.081

1.00

2.00

0.066

0.073

0.79

2.25

0.052

0.058

0.64

2.50

0.042

0.047

0.080

0.53

2.75

0.035

0.039

0.060

0.44

3.00

0.029

0.032

0.25

4.00

0.016

0.018

0.16

5.00

0.011

0.012

0.11

6.00

0.007

0.008

0.08

7.00

0.005

0.006

0.06

8.00

0.004

0.005

0.05

9.00

0.003

0.004

0.04

10.00

0.003

0.003

TP

 

1.00

R

TL

 

1.60

g

 

ESPECTRO ESPECTR O DE PSE PSEUDO UDO - ACELERACIONES X-X 0.180 0.160

Series1

0.140

TL TP

0.120    X      X    r    i     d      A    S

0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000 0.00

2 .0 0

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

PERIODO T(s)

0.200 0.180 0.160 0.140

   y      y    r    i     d      A    S

0.120 0.100

0.040 0.020 0.000 0.00

2.00

4.00

6.00 PERIODO T(s)

8.00

10.00

12.00

 

3.2.2. Asignación de espectros

A continuación se muestra la asignación de los espectros en cada uno de los l os modelos realizados para el presente proyecto. Módulo N°1

ESPECTRO EN LA DIRECCION X

ESPECTRO EN LA DIRECCION Y 

 

3.2.3. Masas Asignadas

Para el análisis sísmico se asignó las cargas aplicadas a cada uno de los modelos las cuales serán utilizadas para el análisis sísmico respectivos para cada módulo. de acuerdo al tipo de estructura se consideró como Esencial. Para esta parte se consideró el aporte del 50% de las masas provenientes de la sobrecarga, e1 100% para las cargas permanentes y el 25% para las sobrecargas en las azoteas. el tipo de estructura a considerarse es de categoría A2. A continuación se muestran los cuadros donde se asignan los factores de carga descritos anteriormente.

CM: CAR CARGA GA MU MUERT ERTA A LIVE: LIV E: CAR CARGA GA VIV VIVA A LIVEUP: LIVE UP: CARG CARGA A VIV VIVA A DE TTECHO ECHO

3.2.4. Análisis Sísmico Estático

Se realizó el análisis sísmico estático según las recomendaciones de la norma vigente E030 en su artículo 4.3, considerando las excentricidades de 5% en cada dirección de análisis. A continuación se muestra los esquemas utilizados en el presente análisis. De la norma E.030, en el articulo 2.4 Parámetros de Sitio (S, TP y TL TL)) Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores del factor de amplificación del suelo S y de los períodos TP y TL dados en las Tablas Nº 3 y Nº 4.

 

De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por las siguientes expresiones:

 

Tp=

1.00

TL=

1.60

T(etabs)=

0.495

C=

2.5

Z=

0.25

U=

1.50

S=

1.40

Rx=

8

coeficiente etabs direccion X=

0.1640625

Ry=

7.2

coeficiente etabs direccion Y=

0.1822917

Peso de la estructura del programa= Vx=

9.9291

Vy=

11.0323

60.52

ton

 

SismoX: Análisis sísmico estático con eexcentricidad xcentricidad pos positiva itiva

SismoY: Análisis sísmico estático con eexcentricidad xcentricidad pos positiva itiva

 

3.2.4.1 Resultados del Análisis

a. Análisis de Cortantes en la Base

Se realizó la comparación del cortante mínino utilizado en la base que debe de ser mayor o igual al 80% del cortante estático como lo recomienda la norma E030 en su artículo 4.6.4 (Fuerza Cortante Mínima).

Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en el primer entrepiso del edificio no podrá ser menor que el 80 % del valor calculado según el numeral 4.5 para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras irregulares. Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos.

Para este módulo se tuvo que realizar una corrección corr ección para alcanzar los requisitos mencionados en este artículo. A continuación se muestra la comparación realizada.

Dirección X-X  

Debemos de mencionar que el cortante del análisis estático es

9.92

ton

y el 90% del cortante estático es 0.9x9.92 = 8.928ton. y el cortante del análisis dinámico es

8.9300ton

Por lo tanto se esta cumpliendo las exigencias requeridas por la norma E030 vigente.

Dirección Y-Y   

Debemos de mencionar que el cortante del análisis estático es

11.03

ton

y el 90% del cortante estático es 0.9x11.03 = 9.927ton y el cortante c ortante del análisis dinámico es

9.93ton

Por lo tanto se esta cumpliendo las exigencias requeridas por la norma E030 vigente.

 

b. Periodos y masas participantes

Para obtener los resultados del análisis sísmico de los distintos módulos realizados. se consideró un análisis hasta alcanzar un valor superior al 90% de las masas participantes en ambas direcciones, para así poder alcanzar las exigencias del reglamento E030. A continuación se muestran el cuadro correspondiente a las masas participantes. Modulo N° 01

c. Distorsión Máxima

La distorsión máxima permitida por RNE en la Norma E0.30 Diseño Sismorresistente en su artículo 5.2 Brinda un límite para el desplazamiento lateral de entre piso de Di/hei : 0.007 para estructuras de concreto. Para determinar cuál de los dos resultados es el más crítico para el diseño de este proyecto se consideró a ambos casos de análisis según sea el caso del módulo analizado. y se verificó que cumpla las distorsiones según el caso de análisis. Para estructuras regulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75 R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para estructuras estructur as irregulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por R los resultados obtenidos del análisis lineal elástico.

 

A continuación se muestra los resultados de las distorsiones máximas en cada modelo analizado. TABLE: Joint Displacements Story

Label

Unique Name

Load Case /Combo DISTORSION

0.75RxDISTO RSION

LIMITE  NORMA

Story1

1

2

EQ-XX Max

0.000393

0.24%

0.70%

Story1

2

4

EQ-XX Max

0.000534

0.32%

0.70%

Story1

3

6

EQ-XX Max

0.000415

0.25%

0.70%

Story1

4

7

EQ-XX Max

0.000413

0.25%

0.70%

Story1

5

9

EQ-XX Max

0.000532

0.32%

0.70%

Story1

6

11

EQ-XX Max

0.00039

0.23%

0.70%

Story1

7

13

EQ-XX Max

0.000411

0.25%

0.70%

Story1

8

15

EQ-XX Max

0.000529

0.32%

0.70%

Story1

9

17

EQ-XX Max

0.000387

0.23%

0.70%

Story1

10

19

EQ-XX Max

0.000409

0.25%

0.70%

Story1

11

21

EQ-XX Max

0.000527

0.32%

0.70%

Story1

12

23

EQ-XX Max

0.000386

0.23%

0.70%

Story1

13

25

EQ-XX Max

0.000409

0.25%

0.70%

Story1

14

27

EQ-XX Max

0.000526

0.32%

0.70%

Story1

15

29

EQ-XX Max

0.000384

0.23%

0.70%

Story1

17

33

EQ-XX Max

0.000525

0.32%

0.70%

Story1

18

35

EQ-XX Max

0.000384

0.23%

0.70%

Desplazamientos en la direccion X

 

TABLE: Joint Displacements Story

Unique Name

Label

Load Case /Combo RxDISTORSIO N (Estruc. DISTORSION Irregular)

LIMITE  NORMA

Story1

1

2 EQ-XX Max

0.000357

0.29%

0.70%

Story1

2

4 EQ-XX Max

0.000358

0.29%

0.70%

Story1

3

6 EQ-XX Max

0.000358

0.29%

0.70%

Story1

4

7 EQ-XX Max

0.000284

0.23%

0.70%

Story1

5

9 EQ-XX Max

0.000284

0.23%

0.70%

Story1

6

11 EQ-XX Max

0.000284

0.23%

0.70%

Story1

7

13 EQ-XX Max

0.000275

0.22%

0.70%

Story1

8

15 EQ-XX Max

0.000275

0.22%

0.70%

Story1

9

17 EQ-XX Max

0.000275

0.22%

0.70%

Story1

10

19 EQ-XX Max

0.000259

0.21%

0.70%

Story1

11

21 EQ-XX Max

0.000259

0.21%

0.70%

Story1

12

23 EQ-XX Max

0.000259

0.21%

0.70%

Story1

13

25 EQ-XX Max

0.000264

0.21%

0.70%

Story1

14

27 EQ-XX Max

0.000264

0.21%

0.70%

Story1

15

29 EQ-XX Max

0.000263

0.21%

0.70%

Story1

17

33 EQ-XX Max

0.000211

0.17%

0.70%

Story1

18

35 EQ-XX Max

0.000211

0.17%

0.70%

Desplazamientos en la direccion Y