Veterinaria gg

7/24/2019 Veterinaria gg

1/17

OFICINA DE ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIN UNIDAD DE ESTUDIOS Y PROYECTOS

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL

1. DISEO Y CALCULO ESTRUCTURAL.1.1. ANTECEDENTES

1.1.1. PROPUESTA ARQUITECTONICA:Para acceder a la edificacin se cuenta con 01 acceso principal que contienen un espacioamplio de recepcin tanto horizontalmente como verticalmente. Este acceso es jerarquizadopor un volumen vidriado de acuerdo a la funcin que desarrollan.En el primer nivel al ingresar en el hall de recepcin se contempla un espacio amplio yvacios que ayudaran al confort trmico de la edificacin desde este hall se accede hacia elrea administrativa rayos ! tpico rea de hospitalizacin y escaleras. "aciendo que eltransito sea fluido y sin inconvenientes.#l segundo nivel se accede mediante la circulacin vertical llegando a un hall principaldonde el vacio a do$le altura jerarquiza este espacio. En este segundo nivel se desarrollanaulas y la$oratorios adems de contar con oficinas para docentes y reas de espera..

1.1.2. INTERPRETACION ESTRUCTURAL:El sistema estructural planteado para este proyecto se caracteriza de una estructuraaporticada dando a las columnas rigidez en am$os sentidos para controlar losdesplazamientos m!imos permitidos en el %eglamento en forma simtrica de tal forma queel centro de masas este pr!imo al centro de masas de esta manera la estructura tra$ajaramejor evitando pro$lemas ante solicitaciones de sismo. &a que estas pueden generarpro$lemas de e!centricidades ya sea geomtricas o de rigidez.

1.2. DISEO ESTRUCTURAL PRELIMINAR1.2.1. RESEA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL PROPUESTO

'a estructuracin es la parte de la ingenier(a que consiste en crear formar la estructura de lainfraestructura a partir de un dise)o arquitectnico que es el que primeramente da luces alcomportamiento estructural de la futura infraestructura siendo este refinado y hastacam$iado por el ingeniero estructural distri$uyendo y ordenando las partes del todoteniendo en consideracin que el comportamiento estructural depende de la estructuracin.

*eneralmente la configuracin inicial y la distri$ucin es dirigida a satisfacer los requisitosarquitectnicos y se deja de lado la parte s(smica. +e de$e conce$ir la estructura para que.resista todas las cargas a las que estar sometida la edificacin durante su vida ,til. Paraeste caso son- cargas de$ido al peso propio so$recarga de dise)o normativo carga porefectos de los sismos. e$ido a ello se tendr que realizar una estructuracin de laedificacin para que resista adecuadamente tanto las cargas estticas como las s(smicas.Para la concepcin estructural se ha tenido en consideracin los siguientes criterios paralograr una estructura sismo/resistente y estos son- +implicidad y +imetr(a- Estos trminos estn (ntimamente relacionados a laproporcionalidad de la infraestructura ya que en el dise)o s(smico las proporciones de unedificio pueden ser ms importante que su altura as( mismo es importante las formasalargadas y es$eltas son inconvenientes. 'a simetr(a es desea$le por las mismas razones

PROYECTO: CONSTRUCCION DE LA CLINICA VETERINARIA DE LA FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA UNA


2/17


ya que la asimetr(a tiende a producir e!centricidades entre el centro de masa y el centro derigidez y por lo tanto provoca torsin esta puede de$erse a causas no geomtricas comovariaciones en la distri$ucin de peso en la estructura simtrica pero la asimetr(a casisiempre provocar torsin. Es importante se)alar la importancia de que la simetr(a sea

considerada en am$as direcciones lo cual es muy dif(cil de encontrar por razonesarquitectnicas para nuestro caso se tiene simetr(a en una de las direcciones. 'a orma de la Estructura- Para la infraestructura en estudio se tiene una forma adecuadapara el anlisis estructural es de forma regular sus dimensiones son similares. %igidez- 2uchas son las ventajas que traen al dise)ar estructuras r(gidas descongestinde secciones facilidad constructiva limitacin de da)o en la estructura y en elementos noestructurales. 3omo nuestra estructura es $asada en elementos de gran rigidez no sololimitamos su fle!i$ilidad sino que hacemos que este tenga mayor disipacin de energ(as(smica. Elementos no Estructurales- +e de$e tener en cuenta en la estructuracin la presencia delos elementos no estructurales especialmente de los muros ta$iques que en ocasiones sonlos causantes de prdidas de vidas humanas y prdidas econmicas. Para no tenerpro$lemas en la estructuracin estos ta$iques y otros elementos no estructurales se a(slande la estructura mediante juntas s(smicas apropiadamente detalladas cuyo espesor esta(ntimamente ligado con el m!imo desplazamiento relativo de entrepiso4 adems se lesasegura adecuadamente a ellos para evitar su colapso en eventuales sismos.

1.2.2 CONFIGURACIN ESTRUCTURAL+eg,n la 5orma Peruana de Estructuras se)ala que las estructuras de$en ser clasificadas

como regulares e irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de anlisisy los valores apropiados del factor de reduccin de fuerza s(smica4 en el proyecto se haconsiderado como una estructura regular por ser de estructuracin simple.El anlisis de una estructura ante una e!citacin s(smica de$e tener en cuenta todos losgrados de li$ertad necesarios para representar completamente los posi$les modos dedeformacin y las fuerzas de inercia significativasPara un #nlisis dinmico los grados de li$ertad se puede reducir a tres dosdesplazamientos laterales y un giro alrededor del eje vertical considerando los pisos comodiafragmas r(gidos.

*rados de li$ertad


1 2

3


3/17


#s( para que se pueda asumir que una losa tra$aja como diafragma r(gido se de$e reunirciertas condiciones.+imetr(a%igidez torsional

3ontinuidad%o$ustez

1.3 PRE-DIMENSIONAMIENTO1.3.1 INTRODUCCIN.

El Predimensionamiento de los elementos estructurales comprende las caracter(sticasgeomtricas para determinar la ro$ustez de estas para que puedan cumplir su funcinprevista con un grado de seguridad razona$le y a un costo m(nimo en condicin de servicio.

+e de$ern conocer las caracter(sticas f(sicas 6pesos etc7 y mecnicas 6reas inerciasetc.7 de los elementos4 las f(sicas para determinar el peso de la edificacin4 imprescindi$lepara conocer la respuesta de esta ante las acciones del sismo y las mecnicas requeridaspara el anlisis estructural.

El presente capitulo desarrolla el predimensionamiento de los diferentes elementosestructurales considerando los criterios y recomendaciones que son de uso prctico ademsesta etapa es una de las ms importantes en el proceso de dise)o de la edificacin ya quede no predimensionar correctamente se repite el ciclo.

1.3.2 PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS'as losas aligeradas macizas unidireccionales en dos direcciones nervadas etc.3onstituyen en la estructura de los techos4 los cuales en unin con las vigas conforman undiafragma el mismo que al amarrar a los prticos que estn compuestos por columnas yplacas permita una adecuada distri$ucin de las cargas laterales entre si4 tam$in se de$etener en cuenta-

8ue las viguetas estn en direccin de la menor luz del pa)o que las viguetas seanperpendiculares a la direccin de los ta$iques y evitar en lo posi$le el uso de vigas chatas.

9ratar de cargar las placas puesto que estn sometidos a grandes cortantes y la carga a!ialque soporten favorece en su resistencia ultima en caso de sismo.

e acuerdo a esto predimensionamos las losas aligeradas tomando en cuenta que no va acalculase defle!iones provenientes de un dimensionamiento es$elto de losas El %eglamento5acional de 3onstrucciones para no chequear defle!iones el cual indica que en losasaligeradas conformadas por viguetas de 10 cm de ancho $loques de ladrillo de :0 cm deancho y losa superior de ; cm considera el siguiente criterio prctico-

25

L

h =

donde- h - Peralte de la losa.



4/17


' - 'uz li$re ms el espesor del aligerado sin que este so$repase la distanciaentre ejes

1.3.3 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

#l predimensionar un elemento estructural se de$e tomar en cuenta aspectos importantescomo el econmico y el arquitectnico as( podemos mencionar que el dimensionandosecciones de menor altura la cuant(a de acero es mayor igualmente si dimensionamos lasvigas desde un aspecto econmico cam$iando las secciones de acuerdo a una necesidadestructural se perder(a la vista arquitectnica del conjunto as( pues se de$e armonizas lassecciones de tal manera que nos muestre la estructura equili$rada en estos aspectos.

Para determinar el peralte de estos elementos se cuenta con un criterio prctico y efectivo elcual considera para vigas principales un peralte 6h7 del orden de 1


5/17


En forma prctica es dif(cil poder fijar un predimensionamiento para muros de corte 6placas7ya que su funcin principal es a$sor$er las fuerzas de sismo mientras ms a$undantes eimportantes sean tomarn un mayor porcentaje del cortante s(smico total aliviando ms alos prticos. Esto significa que podr(a prescindirse de las placas si se desea que los prticos

tomen el 100@ del sismo sin em$argo el considerar edificaciones solamente con prticoshace que se o$tengan deformaciones laterales muy importantes lo cual no es convenientepor lo que es ideal com$inar placas y prticos de acuerdo con las posi$ilidadesarquitectnicas con lo cual se puede o$tener un $alance adecuado en la distri$ucin de losesfuerzos y se controla la fle!i$ilidad de la edificacin.+eg,n la 5orma 9cnica de Edificacin E/0?0 los muros de corte pueden tener un m(nimode 10 cm. de espesor y en el caso de muros de corte coincidentes con e!teriores de stanoel espesor m(nimo ser de =0 cm.

1.3.PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS.'as escaleras en la edificacin se comportan como losas macizas en una direccin por locual tenemos.

25

Lh =

.

ESTRUCTURACION FINAL'a estructuracin final cumple con todos los requisitos de continuidad ductilidad rigidezlateral as( mismo los elementos estructurales cumplen satisfactoriamente las seccionespropuestas para su posterior anlisis estructural en el proceso de anlisis se ha idomejorando el modelo a analizar. el predimensionamiento inicial ha variado en algunassecciones de las columnas y vigas.

VETERINARIA

VISTA ISOMETRICA



6/17


ESTUCTURACION GENERAL

ESTRUCTURACION LATERAL EJE 4-4

ESTRUCTURACION FRONTAL EJE B-B

1.4.MEMORIA DE CALCULO



7/17


1.4.1. !ASES LEGALESPara estructuras de 3oncreto #rmado el desarrollo del presente tra$ajo se $asa en lassiguientes normas y reglamentos- 5ormas Peruanas de Estructuras-

5orma 9cnica de Edificacin de 3argas E.0=0 5orma 9cnica de Edificacin de 3oncreto #rmado E.0?0 #3C 3ap(tulo Peruano iciem$re 1DD>. 5orma 9cnica de +uelos y 3imentacin E.0;0 5orma 9cnica de ise)o +ismorresistente E.0:0 5orma 9cnica de #l$a)iler(a E.00 5orma de construcciones en concreto estructural #3C :1>/DD.

Para estructuras de #cero el desarrollo del presente tra$ajo se $asa en las siguientesnormas y reglamentos-

5ormas Peruanas de Estructuras- 5orma 9cnica de Edificacin de 3argas E.0=0 5orma 9cnica de Edificacin de Estructuras 2etlicas #3C 3ap(tulo Peruano iciem$re 1DD>. 2anual of +teel 3onstruction 'oad and %esistance esign #C+3 #+ '%.

1.4.2. CARGAS DE DISEOEl anlisis de los elementos estructurales se ha realizado con las siguientes cargas dedise)o-

3arga Permanente o 2uerta 67 que incluye el peso propio de la estructura as( como elpeso de los elementos au!iliares 6correas riostras etc7 y el material de co$ertura.

3arga Fiva 6'7 que considera las cargas vivas de techo $sicamente incluye la posi$leacumulacin de nieve y adems las cargas de montaje o proceso constructivo.

3arga de Fiento 6G7 calculada de acuerdo con lo estipulado en la 5orma 9cnica deEdificacin de 3argas en el numeral ; 3argas e$idas al Fiento la misma que fue aplicadaa los elementos estructurales de la co$ertura.

3arga de +ismo 687 que consiste en esta$lecer las fuerzas horizontales que actuaran en laedificacin de acuerdo a los parmetros esta$lecidos en las 5ormas Peruanas deEstructuras H 5orma E/:0.

1.4.3. COM!INACIONES DE CARGA:P"#" E$%#&'%"$ () C*+'#)%* A#,"(*:'a norma E/0?0 nos da no solo las com$inaciones necesarias sino tam$in los factores deamplificacin 6resistencia requeridas por cargas ultimas7 estas son-

1.;0 32 I 1.>0 3F1.=; 32 I 1.=; 3F J 1.=; 3+



8/17


0.D 32 J 1.=; 3+ onde- 32 B carga muerta

3F B carga viva3+ B carga por sismo.

P"#" E$%#&'%"$ () A')#*:Para el anlisis se han considerado las com$inaciones de carga recomendadas por el2anual de dise)o del #C+3 '% aplicado para el dise)o de la co$ertura que es lasiguiente-1.A1.= I 1.?'1.= J 1.:'1.= I 0.;' J 1.:G

1.4.4. METRADO DE CARGAS1.4.4.1. CARGA MUERTA

Para el dise)o de este proyecto se adopto lo esta$lecido seg,n la norma E/0=0 del %53 elcual nos proporciona algunos pesos unitarios para calcular la carga muerta en nuestro casotenemos-'adrillo hueco 6hB1; cm7 10 Kg00 Kg


9/17


M)%")$Plomo 11A00 Kg


10/17


3M'3N'O E' 3OEC3CE59E E' E+PE39%O E %E+PNE+9# ++2C3#.

+eg,n la norma Peruana de ise)o sismorresistente E 0.:0 apro$ada en el =00: elcoeficiente se puede determinar utilizando la e!presin siguiente la cual est en

funcin al periodo.g

R

ZUCSSa =

donde nuestra edificacin es clasificada como-

( )( )( )( )( )81.

8

5!.22.15!.1"!.! =aS

+a B 1.?;; m 1.>> 1.=A=0.D 1.? 1.10A1 1.;0 0.DD:= 1.00 0.??=: 0.; 0.AD

A 0.?0 0.:D; 0.;0 0.::1? 0.A: 0.=>A> 0.:> 0.=A>D 0.:: 0.==1

10 0.:0 0.1DD=0 0.= 0.1>1

:0 0.=; 0.1??

1.4.5. ANALISIS ESTRUCTURALESTRUCTURA PRINCIPAL



11/17


El modelo matemtico para la estructura principal consiste en un sistema tridimensional deelementos verticales y horizontales 6elementos en fle!o compresin7 que tienen comocondiciones de $orde un sistema articulado empotrado y


12/17


Dia/$ama de E(0!l0e(&e% de m!me(&!% #ORTICO EJE B-B

Dia/$ama de E(0!l0e(&e% de fe$1a% a2iale% #ORTICO EJE 4-4

1.4. ANALISIS Y DISEO DE VIGAS

#nlisis de vigas +ismorresistentes'as vigas que conforman los prticos se han dimensionado con un peralte total que es 1


13/17


'as vigas pueden fallar por fle!in y por corte +CE2P%E ELE cumplirse que las vigastienen que tener una resistencia #' 3O%9E +NPE%CO 8NE # '# 'EQCR5 pues la falla porfle!in es d,ctil 6acero longitudinal7 mientras que la falla por corte es una falla de carcter

frgil y e!plosiva e irrepara$le por lo tanto de$emos tener presente +CE2P%E que las vigasson +C+2O%%E+C+9E59E+ y de$e ha$er una relacin entre sus resistencias.ise)o de vigas +ismorresistentes simplemente reforzadas por fle!in

'as vigas de concreto reforzado sometidas a cargas tienen un eje neutro que delimita losesfuerzos de traccin con los esfuerzos de compresin el concreto no tra$aja a traccin porlo tanto en estas zonas de$e colocarse el acero de refuerzo adecuado. El porcentaje deacero con que reforzar las vigas 6cuant(a S T7 se o$tienen por la siguiente e!presin.6O'' 1DD?7

=

2**

*#1.211**85.!

dbfc

Mu

fy

fc

dbAs **=

p - cuant(a.fc - %esistencia a la compresin del concreto 6Kg.


14/17


2n - 2omento nominal proveniente de los aceros longitudinales en la cara 6Kg./cm.7

#s - #cero de refuerzo longitudinal colocado 6cm.U7

a - profundidad del $loque comprimido equivalente 6cm.7

nLMnMnVu 21+=

dbfcVc ***5".!= VcVuVs =

Fu - 3ortante ,ltimo actuante sismorresistente 69n.7

'n - longitud normal de la viga entre caras de los apoyos 6m.7

Fc - 3ortante a$sor$ido por el concreto 6Kg.7

Fs - 3ortante a$sor$ido por el acero de refuerzo 6Kg.7

Vs

dfyAvs

**=

#v- rea del acero 6do$le7 de acero usado para soportar el corte 6cmU7

s - separacin de dos estri$os a una distancia SdT de la cara del apoyo

e$e tenerse en cuenta que los requisitos sismorresistentes m(nimos e!igidos contemplanun dimetro m(nimo para refuerzo transversal 6estri$os7 de :T esta$lece una zona deconfinamiento situado en los e!tremos de la viga zona en la cual los refuerzos a $ase deestri$os de$en tener una separacin m(nima del =;@ del peralte efectivo > veces eldimetro de la $arra longitudinal ms del delgada o los 1=cm. uera de la zona de

confinamiento la separacin de los estri$os m!ima es el ;0@ del peralte efectivo el primerestri$o de$e estar colocado a ;cm.

e$e tenerse en cuenta que los requisitos sismorresistentes m(nimos e!igidos contemplanun dimetro m(nimo para refuerzo transversal 6estri$os7 de :T esta$lece una zona deconfinamiento situado en los e!tremos de la viga zona en la cual los refuerzos a $ase deestri$os de$en tener una separacin m(nima del =;@ del peralte efectivo > veces eldimetro de la $arra longitudinal ms del delgada o los 1=cm. uera de la zona deconfinamiento la separacin de los estri$os m!ima es el ;0@ del peralte efectivo el primerestri$o de$e estar colocado a ;cm.



15/17


etalles del dise)o por fle!in corte y torsin de la viga FP 60.:0!0.?07

1.4.7 ANALISIS Y DISEO DE COLUMNAS

#nlisis de 3olumnas y 2uros de cortante'as columnas y muros de corte se han predimensionado de tal manera de otorgarleadecuada rigidez lateral al sistema en las direcciones principales QQ y &&. +on loselementos principales que darn la resistencia y la rigidez a la estructura su importancia estal que estos elementos 5O ELE5 #''#% para ello de$en tener peraltes adecuados porlo menos el >0@ del peralte de las vigas concurrentes para que en estos elementosverticales no puedan formarse rtulas plsticas.

#nlisis de 3olumnas y Placas +ismorresistentes por le!o/compresin

'os elementos verticales tra$ajan fundamentalmente a 'EQO3O2P%E+CR5 en los dosejes 6fle!o compresin $ia!ial7. E!isten dos formas de dise)ar una columna o una placa porC+EWO propiamente dicho o por 3O2P%OL#3CR5 de las dos maneras en esta memoriautilizaremos la compro$acin con la utilizacin de iagramas de esfuerzos y deformacionesque darn la resistencia 5ominal de la columna con un determinado acero generando undiagrama de Cnteraccin en las direcciones principales.

#nlisis de 3olumnas y Placas +ismorresistentes por E+NE%XO 3O%9#59E+e utiliza el mismo criterio utilizado en las vigas sismorresistentes lo que se $usca es que

los elementos en caso de fallar puedan hacerlo en el rango plstico pero la falla de$e serde carcter d,ctil y 5N53# N5# #''# %M*C' por lo tanto la resistencia de las columnasde$e ser mayor para el corte que para la fle!in. Por tal motivo a partir del acero longitudinalcolocado realmente se o$tienen las resistencias nominales 62omentos nominales7 de lascolumnas y placas y de estas se o$tiene los cortantes ,ltimos 6Fu7. Para esta operacin seutiliza nuevamente el diagrama de interaccin de fuerza a!ial vs. fle!in.e esta manera se o$tendrn e!actamente una resistencia al corte 6estri$aje o espirales7superior que la resistencia a la fle!in.

nL

MnVu

*2=dbfcVc ***5".!=

VcVu

Vs =



16/17


2n- 2omento nominal proveniente del diagrama de interaccin pasando por el punto mscr(tico 69n/m.7Fu - 3ortante ,ltimo actuante sismorresistente 69n.7'n - longitud normal de la columna entre caras de los apoyos 6m.7

Fc - 3ortante a$sor$ido por el concreto 6Kg.7Fs - 3ortante a$sor$ido por el acero de refuerzo 6Kg.7

Vs

dfyAvs

**=

#v- rea del acero 6do$le7 de acero usado para soportar el corte 6cmU7s - separacin de dos estri$os a una distancia SdT de la cara del apoyo

etalles del dise)o por fle!o compresin de la columna 3O' :0Q?0



17/17


1.4.8 ANALISIS Y DISEO DE LA CIMENTACIN

3imentaciones-9odas las cargas- gravitacionales 6carga muerta y viva7 as( como las cargas dinmicas desismo son soportadas por las vigas columnas y muros y finalmente son todas estastransmitidas al terreno de fundacin a travs de estructuras de soporte que conforman lacimentacin. 'os principales tipos de cimentaciones son las Xapatas en sus : formaszapatas aisladas zapatas com$inadas zapatas com$inadas y la cimentacin profunda6pilotes7 y en algunos casos la losa de cimentacin que es una gran zapata com$inada.

9odas las cimentaciones superficiales son analizadas como vigas vigas isostticas ohiperestticas algunas veces vigas invertidas seg,n sea el caso. 'o importante es que ante

la accin de las cargas el terreno de fundacin esta sometido a esfuerzos com$inados defle!in y compresin y el pro$lema es que el suelo no puede resistir tracciones por ellode$e asegurarse que el punto de paso de la carga resultante sea E59%O E' 5N3'EO3E59%#' E' 9E%%E5O para poder provocar +O'O 3O2P%E+CO5E+.

El terreno de fundacin ante la accin de las cargas reacciona contra la zapata6s7provocando esfuerzos com$inados 6tracciones y compresiones7 en cuyo caso puesto lacimentacin de concreto se podr reforzar todos los anlisis se hacen como vigas dediferentes tipos.


Veterinaria gg

Documents

Transcript of Veterinaria gg