Este documento presenta el análisis estructural para el proyecto de restauración y adecuación del exconvento La Natividad de Nuestra Señora. Incluye el cálculo de una losa tridimensional para la biblioteca y la estructura de acero para el claustro. Calcula las cargas vivas y muertas, dimensiona las secciones requeridas y verifica la capacidad portante. También incluye gráficas de flexión y cortante.

1. 10
CAPITULO
ANALISIS ESTRUCTURAL

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CAPITULO10
10A NÁLISIS ESTRUCTURAL
Areas Tributarias:
AT= 3.50 x 21.00= 73.50m2
1 0 .1 .
PROYECTO
ESTRUCTURAL W= 73.50m2 x 198kg/m2 = 14,553 kg
M= 14,553 kg / 21.00 ml = 693 kg/ml = 0.693 ton/ml
El proyecto estructural está definido por dos partes: Momento Cortante:
ANALISIS ESTRUCTURAL
ME = WL = 14,553kg(21.00m) = 25,468 kg/m Mmáx.
• Losa Tridimensional en biblioteca (área de lectura).
12 12
• Estructura de acero en claustro de exconvento.
Módulo de Sección:
S= M = 2,546,800kg/cm = 1,677.07 cm3
LOSA TRIDIMENSIONAL
Fb 2531kg/cm2 x 0.60
1. CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES
Areas Tributarias de Apoyos :
Características del terreno:
AT= 3.50 x 5.25 = 18.375m2 x 198 kg/cm2
• Tipo de terreno: Areno-arcilloso mediana y alta densidad
W= 18.375m2 x 198 kg/cm2 = 3,638 kg
• Resistencia del terreno: 10 Ton/m2
Tubo de Acero 4” (102mm)
Constantes de cálculo:
S = 52.7 cm3
• Acero f`y= 4200 kg/cm2 A = 20.6 cm2
• Concreto f´c= varía según elemento estructural P = 16.1 kg/m
Análisis de Cargas: I = 301.0 cm4
• Sistema estructural “Tridilosa”: 20 kg/m2 t = 0.60 cm
• Vidrio prismático para tragaluces: 12 kg/m2 r = 3.80 cm
32 kg/m2 d = 11.40 cm
Carga Viva (Azotea) 100 kg/m2 Relación de Esbeltez:
K= 0.65 — Valor para longitud efectiva
132 kg/m2 KL ≤ 120 = 0.65 (600cm) = 102.63 ≤ 120
Factor de Seguridad 1.5 r 3.80cm
Total de Carga 198 kg/m2 Capacidad de Carga A-36
CC = Area x Fa = 20.6 m2 x 887.20kg/cm2 = 18,276.32 kg
2. MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL
1/2 1/2 Módulo Sección de Soldadura
M = 2,546,800 kg/cm
Ss = П d2 = 3.1416(11.40cm)2 = 102.07 cm2
3.50
4 4
7.00
Js = П d3 = 3.1416(11.40cm)3 = 1,163.60
4 4
3.50
10.50 10.50
RESTAURACIÓN Y
21.00 ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
NATIVIDAD DE
NuesTrA SEÑORA
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CAPITULO10
ESTRUCTURA DE ACERO 20.00
1. CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES 4.00
Características del terreno: 1 4 6
• Tipo de terreno: Areno-arcilloso mediana y alta densidad
• Resistencia del terreno: 10 Ton/m2 1.60
4.00
Constantes de cálculo:
ANALISIS ESTRUCTURAL
• Acero f`y= 4200 kg/cm2
• Concreto f´c= 200 kg/cm2 20.00 2 1.50 1.60 7 4.00
Análisis de Cargas:
• Sistema estructural de acero: 30 kg/m2
• Vidrio : 6 kg/m2 7.00
4.00
36 kg/m2
Carga Viva (Azotea) 150 kg/m2 7.00
3 5 8
Total 186 kg/m2 4.00
Factor de Seguridad 1.4
Total de Carga con F.S. 261 kg/m2 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
Total 186 kg/m2 Módulos de Sección: (A-36)
Factor de Sismo 1.1
Total de Carga con F.Sismo 205 kg/m2 1-4 = 11,070 x 100 /1518 = 729.24 cm3
IPR 14” x 6 ¾” = 44.70 kg/m
4-6 = 10,240 x 100 /1518 = 674.72 cm3
IPR 12” x 6 ½” = 46.20 kg/m
2. MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL 1-2 = 6,990 x 100 /1518 = 460.47 cm3
IPR 12” x 4” = 32.80 kg/m
Areas Tributarias: 2-3 = 6,820 x 100 /1518 = 449.28 cm3
A= 20.00 m x 20.00 m x 1.125 m = 450 m2 IPR 12” x 4” = 32.80 kg/m
Factor de Seguridad 6-7 = 6,970 x 100 /1518 = 459.16 cm3
W= 450m2 x 261kg/m2 = 117,450 kg / 4 = 2,936.50 kg = 29.36 ton IPR 12” x 4” = 32.80 kg/m
M= 29.36 ton / 20.00 ml = 1.47 ton/ml 7-8 = 6,970 x 100 /1518 = 459.16 cm3
Factor de Sismo IPR 12” x 4” = 32.80 kg/m
W= 450m2 x 205 kg/m2 = 92,250 kg = 92.25 ton 3-5 = 11,070 x 100 /1518 = 729.24 cm3
F.Sismo = 0.16 / 2 = 0.08 IPR 14” x 6 ¾” = 44.70 kg/m
92.25 ton x 0.08 = 7.38 ton 5-8 = 10,240 x 100 /1518 = 674.72 cm3
IPR 12” x 6 ½” = 46.20 kg/m
RESTAURACIÓN Y
ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
NATIVIDAD DE
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20.00
Mx = 19,580 kg x 100 = 796.58 kg/cm2
3
2458 cm
My = 5,870 kg x 100 = 238.81 kg/cm2
1 4 6
2458 cm3
3.50
63.44 kg/cm2 + 796.58 kg/cm2 + 238.81 kg/cm2 = 0.54 <1.0
12.25m2 12.25m2 1221.30 kg/cm2 2100 2100
36.75m2
ANALISIS ESTRUCTURAL
Cálculo de zapatas aisladas
2
W= 12,442.22 kg + 2,000 kg = 14,442.22 kg = 14.44 ton
20.00 7.00 36.75m2 36.75m2 7
P / Rt = 14.44 ton / 10 ton/m2 = √1.44 = 1.20 m + F.Sismo= 1.65 m
Rt = 10,000 kg/m2
36.75m2
12.25m2 12.25m2
f´c = 200 kg/cm2
3.50
fý = 4200 kg/cm2
3.50 7.00 3.50 fs = 2100 kg/cm2
3 5 8 f*c = 160 kg/cm2 (80% f´c)
E3/8"@15
5/8"
0.60
E3/8"@15
W= 200 kg/m2 x 1.4 = 261 kg/m2 x 36.75 m2= 10,290 kg 0.60 5/8" 0.60
Peso columna = 153.73 x 14 ml = 2,152.22 kg
12,442.22 kg 0.67
1.65
1.20
Cálculo de columnas de acero (12) 5/8"@15
16" PROPIEDADES d0.53
0.35
IPR 16” x 16” x ½”
5/8"@15
Area = 196.13 cm2 1.65 1.65
Sx, y = 2,458 cm3
1/2" 16" rx, y = 15.98 cm 1.65 x 1.65 x 10,000 kg/m2 = 27,225 kg = 27.23 ton
P= 12,442.22 kg 27,225 kg / 1.65 = 16,500 kg/m
Mx = 19.58 ton Flexión:
My = 5.87 ton (30%) M = WL2 = 16,500 kg/m (1.65)2 = 22,460.63 kg/m =
2 2 Mmáx. 2,246,063 kg/cm
M = 2,246,063 kg/cm = 11.11 x 0.00033 = 0.0037
Fa = P / A = 12,442.22 kg / 196.13 cm2 = 63.44 kg/cm2 bd2 165 x (35)2
Kl / rx = kl /ry = 1.0(1400cm) / 15.98 cm = 87.61 = 88 As = 0.0037 x 165 x 35 = 21.18 cm2
A-50 = 88 = 1,221.3 kg/cm2 21.18 cm2 / 1.99 (5/8”) = 10.64
Fa x / Fa x = 63.44 kg/cm2 / 1221.3 kg/cm2= 0.052 ≤ 0.15 165 / 10.64 = @ 15 cm
Fórmula P / A + Mx / Sx + My / Sy = Cortante:
fa fbx fby V = WL = 16,500 kg/m (1.65 x 1.65) = 44,921.25 kg
VCR = 0.5 FRbd √f*c = 0.5(0.8) 165(d)√160 = 834.84d
dn = 44,921.25 / 834.84 = 53 cm peralte RESTAURACIÓN Y
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Cálculo de placa base de columna de acero
t10
2.5" 16"
PROPIEDADES t9 t15
PLACA 21” x 21” x ½”
P= 12,442.22 kg t16
N c4
1/2" 16" 21" f´c = 200 kg/cm2 t13 t12
(54cm)
Fp = 0.25 f´c 100% t11
ANALISIS ESTRUCTURAL
t14 c6
2.5"
B 21" (54cm)
c1 c7
A= P / Fp = 12,442.22 kg / 0.25(200 kg/cm2) = 248.84 cm2 c2 c8
54.00 cm x 54.00 cm = 2,916 cm2
m = N — 0.95d = 54cm — 0.95(40cm) = 8 cm
c5
c3
2 2
n = B — 0.80b = 54cm — 0.80(54cm) = 5.4 cm
2 2
Fp = P / B x N = 12,442.22 kg / (54cm x 54cm) = 4.27 kg/cm2
t = √ 3 Fp m2 ó n2 = √ 3 (4.27 kg/cm2(8cm) = 0.74 cm = ½”
Fb 2,531 x 0.60
3. GRÁFICAS DE FLEXIÓN Y CORTANTE
RESTAURACIÓN Y
3D ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
Gráfica General NATIVIDAD DE
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Columna 2 CAPITULO10
ANALISIS ESTRUCTURAL
Columna 1 Columna 4
Columna 2 Columna 5
RESTAURACIÓN Y
Columna 3 Columna 6 ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
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CAPITULO10
ANALISIS ESTRUCTURAL
Columna 7
Trabe 10
Trabe 11
Columna 8
RESTAURACIÓN Y
ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
Trabe 9 Trabe 12 NATIVIDAD DE
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ANALISIS ESTRUCTURAL
Trabe 13 Trabe 16
Trabe 14
RESTAURACIÓN Y
ADECUACION DEL
EXCONVENTO LA
Trabe 15 NATIVIDAD DE
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