1 MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: PROYECTO: CONSULTORIA PARA LA ELABORACION DE EXPEDIENTE TECNICO DEL SERVICIO SERVICIO DE MANTENIMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA DEL HOSPITAL HOSPITAL DE BAJA COMPLEJIDAD VITARTE. PLANO: ESTRUCTURA DE TECHO – ZONA ADMINISTRATIVA.
INDICE:
1.
PRO PROYECT YECTO O ESTR STRUCTU UCTURA RALL...................................................................................................................... .................................................................................................................................... ..............
1.1 OBJET OBJETIVO IVO DEL ANÁLIS ANÁLISIS IS ESTR ESTRUCT UCTURA URAL. L................................................................................................................ .............. 1.2 CARGAS..................................................................................................................................................................
1.2.1 CARGA MUERT MUERTA...................................................................................................................................................... .............. .............. 1.2.2 CARGA VIVA VIVA............................................................................................................................................................ .............. 1.2.3 CARGA POR SISMO................................................................................................................................................. ............ 1.3 1.3 COMB COMBIN INAC ACIO IONE NES S DE CARG CARGA A................................................................................................................................ ...................................................... ............ 1.4 DESPLAZA DESPLAZAMIENT MIENTOS OS PERIODO PERIODOS S DE VIBRAC VIBRACIÓN IÓN Y FRECUENCIA FRECUENCIAS S MODALES. MODALES........................................... ............ 1.4.1 DESPLAZA DESPLAZAMIENT MIENTOS OS MODALES. MODALES.............................................................................................................................
2.
..................................................................................................................... ............ ANALISIS Y DISEÑO DISEÑO ESTRUCTURAL.........................................................................................................
.................................................................. ............ 2.1 ANALISIS ESTRUCTURAL Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA METALICA. METALICA....................................................... ................................................................................................ ............ 2.2 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA EN 3 DIMENSIONES.................................................................................... .................................................................................................. ............. 2.3 DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES ESTRUCTURALES.....................................................................................
3.
................................................................................................................................................... ............ CONCLUSIONES.......................................................................................................................................
2 MEMORIA DE CÁLCULO 1.
PROYECTO ESTRUCTURAL CONDICIONES DE LA ESTRUCTURA METALICA. Para darle la adecuada rigidez lateral y resistencia sísmica, la estructura metálica está compuesta por columnas de acero y vigas de acero, ubicados en ambos sentidos, formando pórticos simples y mixtos El análisis estructural estructural de la cobertura metálica metálica se elabora para cada condición condición de carga, carga, a saber: saber: carga muerta, carga viva que sería la sobrecarga y análisis dinámico con espectro de respuesta. a estructura es de acero y se realizara el dise!o y el análisis con ayuda del programa E"#$%. E"#$%.
1.1 OBJET OBJETIVO IVO DEL ANÁL ANÁLISIS ISIS ESTRUCT ESTRUCTURAL URAL.. •
•
En la presente memoria de cálculo se dise!ara una estructura metálica que será capaz de soportar cargas de sismo, cargas muertas y la sobrecarga seg&n '(E. Presentar una alternativa de reforzamiento en caso que la estructura falle por fuerzas sísmicas.
Tubos Tubos rectangulares de acero
3 MEMORIA DE CÁLCULO CONFIGURACIÓN DE LA ESTRUCTURA METALICA. )ista en planta: a estructura metálica está separada por una *unta sísmica de +, está proyectada de + nivel de acero.
Fi. !1 M"#$%" T&i#i'$()i"(*% #$ %* E)+&,-+,&*.
1.2 1.2 CA CAR RGA GASS 1 .2 .1
CARGA MUERTA Para el valor de la carga muerta se -a determinado el área tributaria. El material utilizado en los ti*erales es de acero peso /.01ton2m3. %u propio peso. 4obertura liviana de calamina de 5.66mm de dimensiones de 5.05mx3.75m El material utilizado en las columnas y vigas es de acero peso /.01ton2m3. %u propio peso.
4 MEMORIA DE CÁLCULO
Para el falso cielo de utilizar:
Propiedade Ge!era"e P*&* i()+*%*& Ci$%") R*)") S/0%$' "&$-$ ,(* $)+&,-+,&* #$ $&i%$&* #$ A-$&" G*%*(i5*#" $( -"%"& 6%*(-" $)+7(#*& +i" 8T9 i($&+i#* '7) ,( $&i% $&i'$+&*% +i" 8L9 -,'%i$(#" - "( ("&'* ASTM:C;3<. S"6&$ %* ),)$()i=( S/0%$' )$ i()+*%*( %*) %*-*) #$)'"(+*6%$) >,$ ,$#$( )$& * 6*)$ #$? i6&"-$'$(+" 0$)" "%i$)+i&$(" PVC i6&* #$ i#&i" 0 'i($&*% #*(#" #i$&$(+$) "-i"($) $( -,*(+" * %") #i$&)") #i)$@") 0 '"#$%") >,$ )$ ,$#$( %"&*& *&* #*& $&)*+i%i#*# * %") $)*-i"). L") $%$'$(+") #$ ),)$()i=( #$6$( i& $( $&i%$) &i(-i*%$) 0 #i)+*(-i*#") * ;! -'. '7i'". T"#" $%$'$(+" *($" >,$ )$ i(-"&"&$ * %* $)+&,-+,&* #$ -i$%" $>,i") #$ i%,'i(*-i=( *i&$ *-"(#i-i"(*#" $+-. #$6$ ")$$& ),)+$(+*-i=( &"i* "& %" >,$ )$ #$6$( -"%*& -"( $%$'$(+") #$ ),)$()i=( *#i-i"(*%$).
Rei#e!$ia. : F*6&i-*#" -"( #"6%$ %7'i(* $( $% *%'* : C"'"&+*'i$(+" $)+&,-+,&*% &$,%*#" : A-$&" *%*(i5*#" "& i('$&)i=( $( -*%i$(+$ : C**-i#*# #$ -*&* #$ ;.<; '2 : R$)i)+$(+$ * %* +"&)i=(
5 MEMORIA DE CÁLCULO
Fi. !2 A)i(*-i=( #$ C*&* M,$&+*
1 .2 .2
CARGA VIVA 8entro de los alcances del proyecto está la presencia de una carga seg&n reglamento nacional de edificaciones E 5.65 la carga viva. Piso típico 9ínimo estructura liviana; 35
6 MEMORIA DE CÁLCULO
Fi. !3 A)i(*-i=( #$ C*&* Vi*.
1 .2 .%
CARGA POR SISMO El análisis sísmico se realiza de acuerdo a la ("E 535 de dise!o sismo=resistente y en base al m>todo espectral y para ello se calcula el espectro de respuesta de aceleración de dise!o para el coliseo. Es oportuno destacar aquí que la fuerza inercial inducida por los sismo son mínimas debido a que la estructura es ligero y por su masa mínima. Esta norma se aplica al dise!o de todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparación de las edificaciones que resultaran da!adas por la acción de los sismos.
Sendo los ob!et"os#
'esistir sismos leves sin da!o.
'esistir sismos moderados considerando la posibilidad de da!os estructurales leves.
'esistir sismos severos con posibilidad de da!os estructurales importantes, evitando el colapso de la edificación.
$ar%&etros de sto#
7 MEMORIA DE CÁLCULO
Fi. !4 E)$-+&" #$ &$),$)+* ))'i-*.
8 MEMORIA DE CÁLCULO
9 MEMORIA DE CÁLCULO
10 MEMORIA DE CÁLCULO
11 MEMORIA DE CÁLCULO
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Fi. !< E)$-+&" #$ &$),$)+* ))'i-*.
13 MEMORIA DE CÁLCULO 1.% COM COMBIN BINACI ACIONE ONESS DE CARGA CARGA %e -an considerado las cargas de dise!o de acuerdo a la zona su orografía, topografía, clima, suelo y el sitio para cargas sísmicas y base a ello se -a calculado todas las cargas que actuaran posiblemente sobre la estructura y sus columnas de soporte además se contempló la carga viva por monta*e y las cargas consideradas se detallan a continuación: 4ombinaciones de la condiciones de carga de acuerdo al código del #?%4 por el m>todo '@8:
Fi. !; Di*&*'* #$ ,$&5*) Ai*%$).
14 MEMORIA DE CÁLCULO
Fi. ! Di*&*'* #$ '"'$(+") %$-+"&$).
Fi. ! Di*&*'* #$ ,$&5*) -"&+*(+$).
15 MEMORIA DE CÁLCULO 1.& DESPLA'AMIENTOS DESPLA'AMIENTOS PERIODOS DE VIBRACI(N VIBRACI(N Y )RECUENCIAS MODALES.
8esplazamiento de la edificación
)ista lateral.
16 MEMORIA DE CÁLCULO Dstorsones ' Des(la)a&entos En la tabla se muestran los resultados de los periodos de vibración y frecuencias, que indicará la importancia de cada modo en su respectiva dirección.
M%*&o Des(la)a&ento Relat"o de Entre(so# En la dirección A=A: 8?@ x 5.01 x 'B 2 -ei C 5.5+ En la dirección D=D: 8?@ x 5.01 x 'B2 -ei C 5.5+ %e consideró 5.5+ ya que la estructura cuenta con columnas y vigas de acero que forman ti*erales de acero en ambas direcciones. En los siguientes cuadros se muestran los desplazamientos relativos y distorsiones obtenidas en cada nivel.
En la drecc+n del e!e ,- e!e . el des(la)a&ento de entre(so es &enor a /./0 del centro de &asas- el dse1o es correcto. Dstorsones ' Des(la)a&entos de la estructura &et%lca.
Ele"ac+n lateral de la estructura &et%lca.
17 MEMORIA DE CÁLCULO
Ele"ac+n 2rontal de la estructura &et%lca. 1 .& .1
DESPLA'AMIENTOS MODALES.
D$"&'*-i=( #$ %* $)+&,-+,&* "& )i)'" #$ '"#" +i" 1
18 MEMORIA DE CÁLCULO
D$"&'*-i=( #$ %* $)+&,-+,&* "& )i)'" #$ '"#" +i" 2
D$"&'*-i=( #$ %* $)+&,-+,&* "& )i)'" #$ '"#" +i" 3
19 MEMORIA DE CÁLCULO 2.
ANALISIS Y DISE*O ESTRUCTURAL 2.1 ANALISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL Y DISE*O DE LA ESTRUCTURA MET METALICA. ALICA. %e realizo el analisis estructural de la estructura metalica y se determino las secciones optimas para el dise!o de las vigas, columnas columnas de acero y correas de la estructura estructura que sostendran sostendran la cobertura cobertura liviana o similar. %e evaluo distintas distintas secciones secciones y espesores en una lista en el cual el programa lo itera para obtener obtener una seccion optima que es capas de resistir fuerzas sismicas y de gravedad. 4olumnas metalicas de tubo rectangular de acero de seccion 4. 4: +55x+55x3.5mm FxFx3.5mm
)igas de acero de tubo rectangular de acero de secciones )P. )P: 15x/1x3.5mm 6A3A3.5mm
20 MEMORIA DE CÁLCULO )igas secundias de tubo rectangular de acero de secciones )%. )%: 15x15x3.5mm 6A6A3.5mm
2.2 DISE*O DE LA ESTRUCTURA EN % DIMENSIONES
21 MEMORIA DE CÁLCULO 2.% DISE*O DE LOS ELEMENTOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES ESTRUCTURALES 4olumnas metalicas de tubo rectangular de acero de seccion 4. 4: +55x+55x3.5mm FxFx3.5mm
22 MEMORIA DE CÁLCULO
)igas de acero de tubo rectangular de acero de secciones )P. )P: 15x/1x3.5mm 6A3A3.5mm
23 MEMORIA DE CÁLCULO
)igas secundias de tubo rectangular de acero de secciones )%. )%: 15x15x3.5mm 6A6A3.5mm
24 MEMORIA DE CÁLCULO
25 MEMORIA DE CÁLCULO %.
CONCLUSIONES •
•
El acero de la estructura de acero es correcto seg&n dise!o, los detalles del acero y uniones de acero se observa en los planos de estructuras, con sus respectivos detalles. as secciones son adecuadas para evitar fallas estructurales por sismo y cagas verticales. %e determino la seccion los elementos de la estructura metalica metalica de: 4olumnas metalicas de tubo rectangular de acero de seccion 4. 4: +55x+55x3.5mm FxFx3.5mm )igas de acero de tubo rectangular de acero de secciones )P. )P: 15x/1x3.5mm 6A3A3.5mm )igas secundias de tubo rectangular de acero de secciones )%. )%: 15x15x3.5mm 6A6A3.5mm
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as derivas de la estructura son menores a 5.5+ como indica el reglamento nacional de edificaciones.
En la dirección del e*e A, e*e D. el desplazamiento de entrepiso es menor a 5.5+ del centro de masas, el dise!o es correcto.
