FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
“UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL”
CURSO
:
ANALISIS ESTRUCTURAL I
TEMA
:
ANALISIS ESTRUCTURAL DE UN HOSPITAL
PROFESOR
:
ALUMNOS
Ing. SALAZAR CORREA HUGO.
:
2015
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESTRUCTURACION,DIMENSIONAMIENTO Y METRADO DE CARGAS I. INTRODUCCION La estructuración se llea a ca!"# seg$n l"s %lan"s &e &istri!ución Ar'uitectónic"# es necesari" est"s an(lisis %ara c"n"cer el c")%"rta)ient" estructural &e la e&i*icación seg$n las cargas &a&as + reali,ar el &ise-" a&ecua&" &e sus ele)ent"s tenien&" en cuenta las n"r)as igentes &e &ise-" estructural.
2. OBJETIVOS Estructurar + %re &i)ensi"nar l"s ele)ent"s estructurales etrar cargas &e la e&i*icación. An(lisis s/s)ic" &e la e&i*icación.
3.0REGLAENTOS 1 CODIGOS REGLAENTOS Se anali,ar( la e&i*icación seg$n el Regla)ent" Naci"nal &e E&i*icaci"nes 2R.N.E.3 CODIGOS N"r)a E0454 N"r)a E0464 N"r)a E0474 N"r)a E0484 N"r)a E0494
4.- ATERIALES
2Cargas3 2Dise-" Sis)"rresistente3 2Suel"s + Ci)entaci"nes3 2C"ncret" Ar)a&"3 2Al!a-iler/a3
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
C"ncret": C"ncret" ar)a&": Platea# ,a%atas# igas# C"lu)nas# %lacas + igas
*c; 5<4 =g>c)5 2a l"s 5? &/as3
Acer" &e re*uer,": Es*uer," &e *luencia
*+;@544 =g>c)5 2Gra&" 843
Al!a-iler/a: La&rill" ti%" I
*); @7 =g>c)5 2)"rter" <:@3
Suel": σ t
=
Ca%aci&a& a&)isi!le
6.64 =g>c)5 2,a%atas aisla&as ar)a&as3 σ t
2Seg$n estu&i" &e suel"s3
= 5.74 =g>c)5 2ci)ient"s c"rri&"s3
DATOS DE LA ESTRUCTURA h1 ' = 3.60m.
h2
h3
•
=
=
3.60 m.
3.60
m.
ur" %eri)etral en la a,"tea. 300 Kg m 2
•
S"!recarga " carga ia &e un B"s%ital
#seg$n n"r)a E0454. 350 Kg m 2
•
Pes" %r"%i" &e l"sa &e 4.57 ). 2e = 0.25 m.3
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL γ concreto
= 2400 Kg m 3
γ muro de ladrillo
= 1800 Kg m 3
•
5. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA t =
L ⇒
t =
25
t =
6 .2 ⇒
t = 0.25m
⇒
t = 0.24 m
25
L ⇒
t =
25
5.9 25
t = 0.25 m.
Tomamos
6. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS VIGAS PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO
VIGAS SECUNDARIAS h 9.35 = 0.77m = 12 12 h
=
0.77 m
0.30(0.77) < b < 0.5(0.77)
!0.40
PRIMER, SEGUNDO Y TERCER PISO
VIGAS PRINCIPAL h 5.9 = 0.49m = 12 12 h 6.2 = 0.52m = 12 12 h
=
0.50 m
0.30(0.50) < b < 0.5(0.50)
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL !0.25
". METRADO DE CARGAS C#$%# M&'$(#.- S"n cargas %er)anentes + 'ue n" s"n &e!i&as al us" &e la estructura. En esta categ"r/a se %ue&en clasi*icar las cargas c"rres%"n&ientes al %es" %r"%i" + al %es" &e l"s )ateriales 'ue s"%"rta la estructura tales c")" aca!a&"s# &iisi"nes# *acBa&as# tecB"s# etc. Dentr" &e las cargas )uertas ta)!in se %ue&en clasi*icar a'uell"s e'ui%"s %er)anentes en la estructura. En general las cargas )uertas se %ue&en &eter)inar c"n ciert" gra&" &e eactitu& c"n"cien&" la &ensi&a& &e l"s )ateriales
C#$%# )*)#.- C"rres%"n&en a cargas graitaci"nales &e!i&as a la "cu%ación n"r)al &e la estructura + 'ue n" s"n %er)anentes en ella. De!i&" a la caracter/stica &e )"ili&a& + n" %er)anencia &e esta carga el gra&" &e incerti&u)!re en su &eter)inación es )a+"r.Es el %es" &e t"&"s l"s "cu%antes# )ateriales# e'ui%"s )ue!les + "tr"s ele)ent"s )óiles s"%"rta&"s %"r la e&i*icación.
C#$%#+ $&/*#+ $ S*+.- e&iante an(lisis est(tic" +>" &in()ic" &e acuer&" a l" es%eci*ica&" %"r la n"r)a sis)" resistente E0464 &el regla)ent" naci"nal &e e&i*icaci"nes igente. Seg$n es%eci*icaci"nes &e %lan"s las cargas s"n:
CALCULOS CONSIDERACIONES Peso de Techo (Kg/m2) Acabados (Kg/m2)
Tabiquería (kg/m2) Peso esp concreo Kg/m3
350 100 100 2!00
Peso de muros a"ba#i"ería (Kg/m3)
1$00
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
. METRADO DE COLUMNAS
P$'*'+*#*'( ' C&#+ Para el c(lcul" &el (rea )/ni)a se utili,ar"n las siguientes ecuaci"nes:
PT!S&P#*AT* PV*7, * 1 ... N A/!8PT9:0.35F;/ D"n&e: Ac : Area &e c"lu)na Pai: Pes" &e l"sa aligera&a %"r %is" + ee. P# ! "50 <%:2 ATi: Area Tri!utaria %"r %is" + ee Pi: Pes" &e la iga %"r ee.
PV ! 2400 <%:3
N:
N!3
N$)er" &e %is"s# %ara nuestr" &ise-"F
c: Resistencia &el c"ncret"# %ara nuestra estructura: F;/ ! 210<%:/2 Se anali,ar"n las (reas tri!utarias tant" &el tecB" c")" &e las igas + se esc"gió la c"lu)na 'ue ten/an las cargas )as cr/ticas. EJE
A/2 A/3 A/5 A/& A/'
AREA TRIB.(M2)
3%&'5 &%' '%&2 '%0 5%!$
EJE B
/2 /3 /5
AREA TRIB.(M2)
%!5 1&%3 '%'5
EJE C
*/5 */& */'
AREA TRIB.(M2)
%'15 15%$ 11%03
D.1 C=/& ' =$'# ($#+)'$+# ' &# /&# /$>(*/# Area tri!utaria ; <8.6 )5 L"ngitu& &e iga 24.544.@73 ; 6.88 ) L"ngitu& &e iga 24.574.@73 ; 7.<7 )
EJE D
+/2 +/3 +/5 +/& +/'
AREA TRIB.(M2)
5%'$ 10%&' %$5 $%00 5%30
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PT;2<8.6J744J5K<8.6
[email protected]@44J.54J.@7K7.<7J.57J.@7J5@443
PT ! 25,12".06 ?% L&'% Ac ; 257#<59.48 =g3>24.675<4 =g>c)53
A/ ! 341." /2 S'%@ # $# E.020 L# $*%*' ' # /&# '' +'$ #$ &' # $*%*' ' # )*%#. S' '(*'' $ $*%*' # //*'(' ' # *'$/*# '($' # %*(& ' '''( Rigidez
=
I L
COLUM NA
A,A.TA -*A e"acin nercias
.4% *6T*A +-7 Relación de Rigidez
VIGA
0%35 0%25 0%35 0%!5 0%001250 0%001$$ 52 !! 1%51$11' 1 !5 2%$ !%55 0%000!!& 0%000!1' &1 2! .!"!#$ %
P"r esta ra,ón# se &eci&ió &arle a las c"lu)nas C0< &i)ensi"nes &e 4.67 4.67 ) en t"&"s l"s ees %uest" 'ue en t"&"s l"s &e)(s las s"licitu&es &e cargas s"n )en"res # a&e)(s %"r 'ue la ar'uitectura i)%lica estas &i)ensi"nes !(sicas.
D.2 M'($# ' C#$%#+ ' /&#+ #/#+
*91 P91 T4TA.
+
A-A 1& 1
9
0%122 0%0& 9
8 9 1: 8 9 2: P,4 P,4 3%3 ! 0%!03 0%3'! 3%'03 !%3'!
8 9 3: P,4 ! 0%3'! !%3'!
T4TA. 11%30 1%15 12%!5
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL El )etra&" &e cargas &e las c"lu)nas en t"&a la e&i*icación es &e 12.45T.# + est( en *unción &el n$)er" &e c"lu)nas &e la )is)a sección# altura + %es" es%ec/*ic" &el c"ncret".
. ANALISIS SISMICO DE LA EDIFICACION
ANÁLISIS SÍSMICO Da&" 'ue nuestr" %a/s se encuentra en una ,"na s/s)ica# es necesari" 'ue nuestras Estructuras sean ca%aces &e resistir las *uer,as %r"&uci&as %"r est"s *enó)en"s# Asegur(n&"se &e 'ue n" "curra el c"la%s" &e la )is)a + &e esta )anera eitar la Pr&i&a &e i&as. El an(lisis s/s)ic" a+u&ar( a c"n"cer có)" ser( el c")%"rta)ient" &e la estructura ante la %resencia &e un sis)"F %er)itin&"n"s c"n"cer l"s %er/"&"s &e i!ración &e la estructura# la *uer,a c"rtante en la !ase &el e&i*ici"# l"s &es%la,a)ient"s laterales + l"s es*uer,"s %r"&uci&"s &e!i&" a las *uer,as B"ri,"ntales 'ue act$an s"!re la estructura.
C*/*'+ %''$#'+ #$# ' #=*+*+ L"s %ar()etr"s necesari"s %ara llear a ca!" el an(lisis s/s)ic" s"n:
FACTOR DE ZONA (Z):
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Tabla RN N!R"#.030$
Se %ue&e "!serar 'ue el &e%arta)ent" &e Pun" est( u!ica&" en la ,"na 5. P"r ell" %ara nuestr" &ise-" sis)" resistente ten&re)"s un al"r &e ! 0.3
CONDICIONES GEOTCNICAS El e&i*ici" se ci)entar( s"!re un suel" arcill"s" el cual es *lei!le. Para este ti%" &e suel"# la n"r)a E.464 es%eci*ica:
C"n esta ta!la# elegire)"s l"s al"res &e S ! 1.4 +T ! 0.
FACTOR DE AMPLIFICACIN SHSMICA 8C9
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Este *act"r se &e*ine &e acuer&" a las caracter/sticas &el lugar &"n&e se e&i*icar( la Estructura + se inter%reta c")" el *act"r &e a)%li*icación &e la res%uesta estructural Res%ect" a la aceleración en el suel". El c(lcul" &e este *act"r %ara ca&a &irección &e An(lisis se reali,a &e acuer&" a la siguiente e%resión:
C=2.5x(Tp/T), C ≤ 2.50
Para nuestr" cas" Ct ; 67 &e!i&" a 'ue esta)"s tra!aan&" c"n un siste)a &e %órtic"s. Lueg": T ; <4.?>67 ; 4.64? C"n este al"r calcula)"s C: C ; 5.74.>4.64? ; 9.6< Per": C 2.50# %"r ell" elegi)"s:
C ! 2.5
CATEGORHA DE LA EDIFICACIN Y FACTOR DE USO 8U9 De acuer&" a la categ"r/a se le asigna un *act"r &e us". Este e&i*ici" %"r ser un
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Centr" &e estu&i"s la cual n" &e!e interru)%irse &es%us &e un sis)" cali*ica en la Categ"r/a A# e&i*icaci"nes es%eciales# + ten&r( un *act"r &e us" igual a <.7.
c%
Seg$n esta ta!la# usare)"s un *act"r &e us" &e U ! 1.5
SISTEMA ESTRUCTURAL Y COEFICIENTE DE REDUCCIN SHSMICA 8R9 El siste)a estructural &e nuestra e&i*icación en la &irección e 1 es un Siste)a &e %órtic"s# %ues las *uer,as B"ri,"ntales ser(n resisti&as %"r est"s.
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Seg$n esta ta!la ten&re)"s un al"r &e c"e*iciente &e r e&ucción R ! %ara un siste)a &e %órtic"s &e c"ncret" ar)a&".
PESO DEL EDIFICIO
1 /'! 2 /'! 3 /'!
&!'# 146.16 146.16 146.16
*#' 105.12 105.12 105.12
"+R!' 45.194 45.194 41.76
,!&+"N# 72.576 72.576 72.576
- total (Tn) 369.05 369.05 365.616 1103.716
ANLISIS ESTTICO La *uer,a c"rtante t"tal en la !ase &e la estructura# c"rres%"n&iente a la &irección c"nsi&era&a# se &eter)ina %"r la siguiente e%resión seg$n la n"r)a E.464:
K ! .U.S.CP R RESUMEN DE DATOS: + Rd ' , /
0.3 1.5 8 1.4 2.5 774
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
0.41.51.42.553 H ; 0.
K ! 13.34T ,#&,+&! ,!RT#NT'$ /'!'
/'!
i
3
1!5%&!
8.65
2 1
20'%'& 20'%'& 530%$03
5.85 3.05
/i i
125%'$ & 1215%3 & &33%&&$ 310$%$5
/ii(/ii)
0.405
14.897
1!%$'
0.391 0.204 1
14.382 7.503 36.782
2%2' 3&%'$2
C"n el c(lcul" &e las c"rtantes + &e l"s %es"s %r"%i"s &istri!ui&"s &e la estructura# %r"ce&e)"s a ar)ar nuestr"s %órtic"s %ara su segui&" an(lisis.
