Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú ii ASESOR Msc. Ing. Niel Iván Velásquez Montoya iii AGRADECIMIENTO A la Universidad Continental, en especial a la plana docente de la escuela académico profesional de Ingeniería Civil, quienes se han tomado el arduo trabajo de transmitirme sus diversos conocimientos en el transcurso de cada año de mi carrera universitaria. Al Msc. Ingeniero Niel Iván Velásquez Montoya en su condición de asesor, por su invaluable ayuda y asesoramiento, la cual ha sido de gran importancia para la realización de esta tesis. A la Sub Gerencia de Supervisión y Liquidación de Obras del Gobierno Regional Junín, por su predisposición y apoyo en la validación de los instrumentos de recolección de datos del expediente técnico del Hospital Daniel Alcides Carrión. iv DEDICATORIA A mis padres Amelia J. Ávila Capcha y Próspero C. Chávez Rivas, por haberme dado el mejor obsequio en la trayectoria de mi existencia, mi educación. Ellos quienes siempre me motivaron a levantarme y continuar luchando cuando me sentía derrotada, todo lo que he logrado se lo debo a ellos. A W. Rayf Tomás Rivera, por su apoyo incondicional, que ha aportado en un alto porcentaje a mis ganas de seguir adelante en mi carrera profesional. v ÍNDICE PORTADA .......................................................................................................................... i ASESOR ........................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTO ......................................................................................................... iii DEDICATORIA ................................................................................................................. iv ÍNDICE .............................................................................................................................. v LISTA DE TABLAS ......................................................................................................... vii LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................ ix RESUMEN ....................................................................................................................... xii ABSTRACT .................................................................................................................... xiii INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ xiv CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ............................................................. 1 1.1. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ..................................... 1 1.1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................... 1 1.1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................... 3 1.2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 4 1.2.1. OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 4 1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................. 4 1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ...................................................................... 5 1.3.1. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................... 5 1.3.2. IMPORTANCIA ..................................................................................................... 7 1.4. HIPÓTESIS Y DESCRIPCIÓN DE VARIABLES .................................................... 8 1.4.1. HIPÓTESIS ........................................................................................................... 8 1.4.2. DESCRIPCIÓN DE VARIABLES ........................................................................... 9 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO ....................................................................................11 2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.........................................................11 2.1.1. ANTECEDENTES NACIONALES .........................................................................11 2.1.2. ANTECEDENTES INTERNACIONALES ..............................................................12 2.2. BASES TEÓRICAS ..............................................................................................13 2.2.1. NORMA ACTUAL E.030 DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES 13 2.2.2. DOCUMENTO FEMA 356 (FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY – AGENCIA FEDERAL PARA EL MANEJO DE EMERGENCIAS) ..........................18 2.2.3. NORMA ATC 40 (APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL – CONSEJO DE TECNOLOGÍA APLICADA) ..................................................................................21 2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS ..............................................................24 2.3.1. ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO .......................................................................24 2.3.2. CAPACIDAD ........................................................................................................26 2.3.3. DEMANDA ...........................................................................................................27 CAPÍTULO III METODOLOGÍA .......................................................................................32 3.1. MÉTODO Y ALCANCES DE LA INVESTIGACIÓN ..............................................32 3.1.1. MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN ......................................................................32 vi 3.1.2. ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN ....................................................................33 3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................33 3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA ...................................................................................33 3.3.1. POBLACIÓN ........................................................................................................33 3.3.2. MUESTRA ............................................................................................................35 3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .......................39 3.4.1. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .......................................................39 3.4.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .............................................39 CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................41 4.1. RESULTADOS DEL TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN..........41 4.1.1. GENERALIDADES ...............................................................................................41 4.1.2. CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS ..........................................................49 4.2. PRUEBA DE HIPÓTESIS .....................................................................................63 4.2.1. ANÁLISIS ELÁSTICO PARA PROPÓSITOS DE DISEÑO ...................................63 4.2.2. ANÁLISIS .............................................................................................................78 4.3. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ......................................................................... 100 4.3.1. EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DEL EDIFICIO ............................................. 100 4.3.2. ANÁLISIS PUSHOVER ...................................................................................... 112 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 147 RECOMENDACIONES .................................................................................................. 148 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 149 ANEXOS ....................................................................................................................... 151 vii LISTA DE TABLAS Tabla 1.1. Tabla 1.2. Tabla 1.3. Tabla 2.1. Tabla 2.2. Tabla 2.3. Tabla 2.4. Tabla 2.5. Tabla 2.6. Tabla 2.7. Tabla 2.8. Tabla 2.9. Tabla 3.1. Tabla 3.2. Tabla 3.3. Tabla 3.4. Tabla 3.5. Tabla 3.6. Tabla 4.1. Tabla 4.2. Tabla 4.3. Tabla 4.4. Tabla 4.5. Tabla 4.6. Tabla 4.7. Tabla 4.8. Tabla 4.9. Tabla 4.10. Tabla 4.11. Tabla 4.12. Tabla 4.13. Tabla 4.14. Tabla 4.15. Tabla 4.16. Tabla 4.17. Tabla 4.18. Tabla 4.19. Tabla 4.20. Tabla 4.21. Tabla 4.22. Tabla 4.23. Tabla 4.24. Tabla 4.25. Categoría de las edificaciones………………..………………………… Variables dependientes………………………………………………….. Variables independientes……………………………………………….. Factores de zona “Z”……………………………………………………... Factor de Suelo “S”………………………………………………………. Periodos “TP” y “TL”……………………...……………………………….. Coeficiente de reducción sísmica………………………………………. Parámetros de la curva momento – rotación de vigas………………… Parámetros de la curva momento – rotación de columnas…………… Niveles de desempeño…………………………………………………... Niveles de movimientos sísmicos………………………………………. Objetivos de desempeño………………………………………………… Categorías de establecimientos de salud……………………………… Especificaciones de la Categoría III – E………………………………... Descripción del Bloque A………………………………………………... Descripción del Bloque B………………………………………………... Descripción del Bloque C………………………………………………... Descripción del Bloque D………………………………………………... Características de las columnas C-3 y C-4…………………………….. Características de las columnas C-5 y C-6…………………………….. Características de las columnas C-7 y C-8…………………………….. Características de las columnas C-9 y C-10…………………………… Características de las columnas C-11 y C-13…………………………. Características de las columnas C-14………………………………….. Características de las vigas V1-S01 y V1-S02………………………… Características de las vigas V1-S03 y V1-S04………………………… Características de las vigas V1-S05 y V1-S06………………………… Características de las vigas V1-S07A y V1-S07………………………. Características de las vigas V1-T01 y V1-T02………………………… Características de las vigas V1-T03 y V1-T04………………………… Características de las vigas V1-T06 y V1-T07………………………… Características de las vigas V1-T08 y VS-36C………………………… Características de las vigas V1-601 y V1-602…………………………. Características de las vigas V1-603 y V1-604…………………………. Características de las vigas V1-605 y V1-606A……………………...... Características de las vigas V1-606 y VS-314………………………… Características del concreto armado…………………………………… Características del suelo………………………………………………… Parámetros para el diseño sísmico…………………………………….. Cargas estáticas………………………………………………………….. Tipo de carga sobre la viga V1-T03…………………………………….. Metrado de cargas de la viga V1-T03…………………………………... Metrado de cargas de las columnas C6, C7 y C9……………………… 6 9 10 14 15 15 17 19 20 22 23 24 34 34 35 36 36 36 49 50 51 53 54 55 56 56 57 57 58 58 59 59 59 60 60 61 61 62 62 63 64 65 66 viii Tabla 4.26. Tabla 4.27. Tabla 4.28. Tabla 4.29. Tabla 4.30. Tabla 4.31. Tabla 4.32. Tabla 4.33. Tabla 4.34. Tabla 4.35. Tabla 4.36. Tabla 4.37. Tabla 4.38. Tabla 4.39. Tabla 4.40. Tabla 4.41. Tabla 4.42. Tabla 4.43. Tabla 4.44. Tabla 4.45. Tabla 4.46. Tabla 4.47. Tabla 4.48. Tabla 4.49. Tabla 4.50. Tabla 4.51. Tabla 4.52. Tabla 4.53. Tabla 4.54. Tabla 4.55. Tabla 4.56. Tabla 4.57. Tabla 4.58. Tabla 4.59. Tabla 4.60. Tabla 4.61. Tabla 4.62. Tabla 4.63. Tabla 4.64. Tabla 4.65. Tabla 4.66. Tabla 4.67. Metrado de cargas de la placa P-30-2………………………………….. Resumen de cargas puntuales………………………………………….. Análisis estático…………………………………………………………... Masas……………………………………………………………………… Resumen de desplazamientos laterales en dirección X……………… Resumen de desplazamientos laterales en dirección Y……………… Cortante basal para análisis…………………………………………….. Verificación de diseño por flexión de la viga V1-T03………………….. Fuerza axial y momento flector de la columna C6…………………….. Fuerza axial y momento flector de la columna C7…………………….. Fuerza axial y momento flector de la columna C9…………………….. Parámetros recomendados por el FEMA 356 – V1-T03……………… Parámetros calculados por el FEMA 356 para la viga V1-T03……….. Parámetros recomendados por el FEMA 356 – C7…………………… Parámetros calculados por el FEMA – C7……………………………... Rótula plástica – vigas principales……………………………………… Rótula plástica – vigas secundarias……………………………………. Longitudes relativas, C3 – C6…………………………………………… Cantidad de “Hinges” asignadas………………………………………... Factores de participación modal – Dirección X………………………... Factores de participación modal – Dirección Y………………………... Cálculo de la carga monotónica incremental (PUSH)………………… Excentricidad accidental………………………………………………… Espectro de capacidad – Dirección longitudinal X…………………….. Espectro de capacidad – Dirección longitudinal Y…………………….. Valores mínimos requeridos para SRA y SRv…………………………. Coordenadas del punto de desempeño X – sismo diseño……………. Coordenadas del punto de desempeño Y – sismo diseño……………. Coordenadas del punto de desempeño X – sismo servicio…………... Coordenadas del punto de desempeño Y – sismo servicio…………... Coordenadas del punto de desempeño X – sismo máximo……..…… Coordenadas del punto de desempeño Y – sismo máximo………….. Nivel de desempeño estructural en la dirección X…………………….. Nivel de desempeño estructural en la dirección Y…………………….. Ductilidad disponible – Dirección X…………………………………….. Ductilidad disponible – Dirección Y…………………………………….. Sobreresistencia – Dirección X…………………………………………. Sobreresistencia – Dirección Y…………………………………………. Derivas de entrepiso X, usando la norma E.0.30 – 2003……………... Derivas de entrepiso Y, usando la norma E.0.30 – 2003……………... Cuadro comparativo entre las distorsiones de entrepiso de la norma E.030 del año 2003 y 2016 – Dirección X………………………………. Cuadro comparativo entre las distorsiones de entrepiso de la norma E.030 del año 2003 y 2016 – Dirección Y………………………………. 66 66 67 70 74 77 77 92 93 94 95 103 103 104 104 108 109 109 111 112 112 112 113 115 116 119 120 121 123 124 125 126 132 137 139 139 140 140 143 144 144 145 ix LISTA DE FIGURAS Figura 1.1. Figura 1.2. Figura 2.1. Figura 2.2. Figura 2.3. Figura 2.4. Figura 2.5. Figura 2.6. Figura 2.7. Figura 2.8. Figura 2.9. Figura 2.10. Figura 2.11. Figura 3.1. Figura 3.2. Figura 3.3. Figura 4.1. Figura 4.2. Figura 4.3. Figura 4.4. Figura 4.5. Figura 4.6. Figura 4.7. Figura 4.8. Figura 4.9. Figura 4.10. Figura 4.11. Figura 4.12. Figura 4.13. Figura 4.14. Figura 4.15. Figura 4.16. Figura 4.17. Figura 4.18. Figura 4.19. Figura 4.20. Figura 4.21. Figura 4.22. Figura 4.23. Figura 4.24. Figura 4.25. Figura 4.26. Figura 4.27. Fallas estructurales - Hospital de Ica – 2007……………..…………… Zonas sísmicas del Perú………………………………………………… Zonificación sísmica del Perú – E.030 2016…………………………... Factor de amplificación del suelo………………………………………. Factor de amplificación sísmica para suelo firme…………………….. Factor de uso……………………………………………………………... Curva generalizada fuerza – deformación…………………………….. Ensayo monotónico y curva de capacidad…………………………….. Desarrollo de la curva Pushover………………………………………... Conversión de la curva de capacidad al espectro de capacidad…….. Representación bilineal de la curva de capacidad……………………. Espectro elástico de aceleración……………………………………….. Espectro de capacidad y espectro de demanda………………………. Flujograma de organización del Hospital Daniel Alcides Carrión……. Vista en planta del Módulo 1, del Bloque A……………………………. Vista en elevación del Módulo 1, del Bloque A………………………… Plano de ubicación del Hospital Daniel Alcides Carrión……………… Corte en elevación del Módulo 1 – Bloque A…………………………... Plano en planta del techo del segundo nivel…………………………... Modelamiento – Dirección X……………………………………………. Modelamiento – Dirección Y……………………………………………. Pórtico – Eje A5…………………………………………………………... Pórtico – Eje A6…………………………………………………………... Pórticos – Eje A7, A8 y A9………………………………………………. Pórtico – Eje A10…………………………………………………………. Pórtico – Eje A11…………………………………………………………. Pórtico – Eje A0…………………………………………………………... Pórtico – Eje Aa…………………………………………………………... Pórtico – Eje Ac…………………………………………………………... Pórtico – Eje Ae…………………………………………………………... Pórtico – Eje Ag…………………………………………………………... Aplicación del metrado de cargas en el modelamiento………………. Participación de masas en los modos de vibración…………………… Momentos de inercia…………………………………………………….. Espectro de aceleraciones – Dirección X……………………………… Espectro de aceleraciones – Dirección Y……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 6° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 5° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 4° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 3° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 2° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – 1° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección X – Techo Sótano………………………. 2 5 14 15 16 17 18 25 26 28 30 30 31 37 38 38 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 65 68 69 70 71 71 72 72 72 73 73 73 x Figura 4.28. Figura 4.29. Figura 4.30. Figura 4.31. Figura 4.32. Figura 4.33. Figura 4.34. Figura 4.35. Figura 4.36. Figura 4.37. Figura 4.38. Figura 4.39. Figura 4.40. Figura 4.41. Figura 4.42. Figura 4.43. Figura 4.44. Figura 4.45. Figura 4.46. Figura 4.47. Figura 4.48. Figura 4.49. Figura 4.50. Figura 4.51. Figura 4.52. Figura 4.53. Figura 4.54. Figura 4.55. Figura 4.56. Figura 4.57. Figura 4.58. Figura 4.59. Figura 4.60. Figura 4.61. Figura 4.62. Figura 4.63. Figura 4.64. Figura 4.65. Figura 4.66. Figura 4.67. Figura 4.68. Figura 4.69. Figura 4.70. Figura 4.71. Figura 4.72. Figura 4.73. Desplazamiento – Dirección Y – 6° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – 5° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – 4° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – 3° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – 2° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – 1° Nivel……………………………… Desplazamiento – Dirección Y – Techo sótano……………………….. Combinaciones de cargas – SAP2000………………………………… Diagrama de momentos de la combinación 1.4 CM + 1.7 CV……….. Diagrama de momentos de la combinación 1.25 (CM + CV) + CSx…. Diagrama de momentos de la combinación 1.25 (CM + CV) – CSx…. Diagrama de momentos de la combinación 1.25 (CM + CV) + CSy…. Diagrama de momentos de la combinación 1.25 (CM + CV) – CSy…. Diagrama de momentos de la combinación 0.9 CM + CSx…………... Diagrama de momentos de la combinación 0.9 CM – CSx…………... Diagrama de momentos de la combinación 0.9 CM + CSy…………... Diagrama de momentos de la combinación 0.9 CM – CSy…………... Diagrama de momentos de la combinación 1.4CM + 1.7CV + 1.7E… Diagrama de momentos de la combinación 0.9 CM + 1.7 E…………. Diagrama de momentos de la comb. 1.25 CM + 1.25 CV + 1.25 W…. Diagrama de momentos de la comb. 1.25 CM + 1.25 CV - 1.25 W….. Envolvente de momentos con las comb. de carga en el SAP2000….. Diagrama de momentos envolvente…………………………………… Área de acero de refuerzo – envolvente……………………………….. Distribución de los elementos estructurales…………………………… Detalle de acero longitudinal de la viga V1-T03……………………….. Detalle de la sección transversal de la viga V1-T03…………………... Propiedades generales de la viga V1-T03…………………………….. Diagrama de momentos de la viga V1-T03……………………………. Diagrama de interacción de diseño y nominal de la columna C6……. Diagrama de interacción de diseño y nominal de la columna C7……. Diagrama de interacción de diseño y nominal de la columna C9……. Momentos actuantes de la placa P-30-2………………………………. Área de acero de la placa P-30-2………………………………………. Modelo trilineal…………………………………………………………… Esfuerzo vs Deformación……………………………………………….. Modelo de Mander……………………………………………………….. Deformación de un miembro a flexión…………………………………. Diagrama de la curva momento – rotación para la viga V1-T03……... Diagrama de la curva momento – rotación para la columna C7……... Valores asumidos por el SAP2000……………………………………... Formación de rótula plástica y longitud de penetración………………. Formaciones plásticas – viga V1-T01………………………………….. Asignación de formaciones plásticas en vigas y columnas………….. Modelo del conjunto – Dirección longitudinal X……………………….. Modelo del conjunto – Dirección transversal Y………………………... 74 75 75 75 76 76 76 79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84 85 85 86 86 87 87 88 89 89 90 91 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 105 105 106 107 110 110 111 xi Figura 4.74. Figura 4.75. Figura 4.76. Figura 4.77. Figura 4.78. Figura 4.79. Figura 4.80. Figura 4.81. Figura 4.82. Figura 4.83. Figura 4.84. Figura 4.85. Figura 4.86. Figura 4.87. Figura 4.88. Figura 4.89. Figura 4.90. Figura 4.91. Figura 4.92. Figura 4.93. Figura 4.94. Figura 4.95. Figura 4.96. Figura 4.97. Figura 4.98. Figura 4.99. Figura 4.100. Figura 4.101. Figura 4.102. Figura 4.103. Figura 4.104. Figura 4.105. Figura 4.106. Figura 4.107. Distribución de carga monotónica – dirección longitudinal X………… Distribución de carga monotónica – dirección transversal Y………… Curva de capacidad (análisis no lineal) – Dirección longitudinal X….. Curva de capacidad (análisis no lineal) – Dirección transversal Y…... Representación bilineal – Dirección longitudinal X…………………… Representación bilineal – Dirección longitudinal Y…………………… Espectro de aceleraciones – Dirección X y Y………………………….. Espectro de demanda – Dirección X y Y……………………………….. Punto de desempeño X – sismo diseño……………………………….. Punto de desempeño Y – sismo diseño……………………………….. Punto de desempeño X – sismo servicio………………………………. Punto de desempeño Y – sismo servicio………………………………. Punto de desempeño X – sismo máximo……………………………… Punto de desempeño Y – sismo máximo……………………………… Desplazamientos de entrepiso – Dirección X…………………………. Distorsiones de entrepiso – Dirección X……………………………….. Paso 1: Desplazamiento de 3.87 cm – Dirección X…………………… Paso 2: Desplazamiento de 4.17 cm – Dirección X…………………… Paso 3: Desplazamiento de 8.09 cm – Dirección X…………………… Paso 4: Desplazamiento de 11.95 cm – Dirección X…………………. Paso 5: Desplazamiento de 15.92 cm – Dirección X…………………. Paso 7: Desplazamiento de 23.85 cm – Dirección X…………………. Paso 8: Desplazamiento de 27.75 cm – Dirección X…………………. Paso 9: Desplazamiento de 33.61 cm – Dirección X…………………. Desplazamientos de entrepiso – Dirección Y…………………………. Distorsiones de entrepiso – Dirección Y……………………………….. Paso 1: Desplazamiento de 5.85 cm – Dirección Y…………………… Paso 2: Desplazamiento de 7.71 cm – Dirección Y…………………… Paso 4: Desplazamiento de 19.14 cm – Dirección Y…………………. Paso 5: Desplazamiento de 24.68 cm – Dirección Y…………………. Paso 8: Desplazamiento de 41.89 cm – Dirección Y…………………. Paso 9: Desplazamiento de 47.44 cm – Dirección Y…………………. Comparación de resultados X…………………………………………... Comparación de resultados Y…………………………………………... 113 114 114 115 116 117 118 118 120 121 122 123 124 125 127 127 128 128 129 129 130 130 131 131 133 133 134 134 135 135 136 136 138 138 xii RESUMEN Esta tesis evalúa el desempeño de la estructura del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, de la Provincia de Huancayo, Región Junín, de seis niveles más un sótano, estructurado en base a un sistema dual en ambas direcciones, en dirección longitudinal “X” la planta tiene 7 paños de 7.50 m aproximadamente y en dirección transversal “Y” tiene 2 paños de 4.50 m y uno de 7.20 m; para ello se usó el método de análisis no lineal estático bajo la norma actualizada en enero del 2016 E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Este desempeño se ve expresado en la capacidad que tiene la estructura del Módulo en mención para comportarse ante la demanda de un evento sísmico incursionando en el rango inelástico y respondiendo con un nivel de daños según criterios de aceptación dados por FEMA 356 (Agencia Federal para el Manejo de Emergencias) y ATC 40 (Consejo de Tecnología Aplicada). Los resultados obtenidos de la evaluación sísmica mediante un análisis no lineal estático, muestra que la estructura del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, satisface los objetivos de desempeño, garantizando su correcta funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos. La estructura presenta gran resistencia inicial, lo cual se ve reflejado en la capacidad de resistir grandes desplazamientos en el punto de control (techo) ya que garantiza su funcionabilidad frente a un sismo de servicio, sismo de diseño, como también frente a un sismo máximo, esto en comparación a las modificaciones hechas en la norma actualizada en enero del 2016 E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Al comparar los desplazamientos de entrepiso obtenidos del análisis dinámico y del análisis no lineal podemos verificar que para la recomendación de la norma vigente E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones obtenemos una distorsión de 6.40 % y para un sismo máximo una distorsión de 6.80 %, en ambos casos sobrepasan ligeramente el límite establecido por la norma pero ya se comprobó que el nivel de daño es leve. El Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión como se encuentra actualmente no requiere un reforzamiento estructural, ya que durante su incursión en un evento sísmico presentará daños leves en su capacidad estructural. Palabras claves: Desempeño, Capacidad, Demanda. xiii ABSTRACT This thesis evaluates the performance of the structure of Module 1, Block A, Hospital Daniel Alcides Carrión, Province of Huancayo, Junín Region, six levels plus a basement, structured on the basis of a dual system in both directions, in longitudinal direction "X" the plant has 7 cloths of 7.50 m approximately and in cross direction "Y" has 2 cloths of 4.50 m and one of 7.20 m; For this purpose, the static non-linear analysis method was used under the January 2016 E.030 standard of the National Building Regulations. This performance is expressed in the capacity of the module structure in order to behave in response to the demand for a seismic event by entering the inelastic range and responding with a level of damage according to the acceptance criteria given by FEMA 356 (Federal Agency for Emergency Management) and ATC 40 (Council of Applied Technology). The results obtained from the seismic evaluation using a static nonlinear analysis show that the structure of Module 1, of Block A, of the Hospital Daniel Alcides Carrión, satisfies the performance objectives, guaranteeing its correct functioning before the proposed seismic levels. The structure has great initial resistance, which is reflected in the ability to withstand large displacements at the control point (ceiling) as it guarantees its functionality against a service earthquake, design earthquake, as well as a maximum earthquake , this in comparison to the modifications made in the norm updated in January of 2016 E.030 of the National Regulation of Buildings. When comparing the mezzanine displacements obtained from the dynamic analysis and the nonlinear analysis we can verify that for the recommendation of the current norm E.030 of the National Building Regulations we obtain a distortion of 6.40% and for a maximum earthquake a distortion of 6.80% in both cases slightly exceed the limit established by the standard but it has already been proven that the level of damage is slight. Module 1, Block A, of the Daniel Alcides Carrión Hospital as it currently stands does not require structural reinforcement, since during its incursion into a seismic event it will present slight damages in its structural capacity. Key words: Performance, Capacity, Demand. xiv INTRODUCCIÓN La filosofía de diseño sismorresistente tiene como objetivo primordial hacer que la estructura del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión sea capaz de resistir sismos de baja intensidad sin sufrir daños estructurales significativos, sismos moderados que presenten daños reparables y sismos de mayor intensidad sin que se produzca el colapso de la estructura. Este fin se toma inaplazable cuando se trata de un Hospital, una estructura que no puede dejar de funcionar ni durante ni después de ocurrido un evento sísmico. El Perú es un país de significativa actividad sísmica, por lo que la presente tesis tiene como finalidad mostrar la importancia de los métodos de análisis sísmico recurriendo a procedimientos no lineales. Estos métodos nos ayudarán a entender de manera más clara el comportamiento no lineal de las edificaciones sometidas a excitaciones sísmicas de diferentes intensidades. La tesis se constituye de la siguiente manera: en el primer capítulo se especifica el planteamiento y formulación del problema, objetivos, justificación e importancia, hipótesis y descripción de variables del estudio. Luego en el segundo capítulo se presenta el marco teórico, donde se plantean los antecedentes que sustentan esta tesis, bases teóricas y definición de términos básicos, necesarios para conocer el comportamiento no lineal de la estructura evaluada. En el tercer capítulo se muestra el método y alcance de la investigación, diseño de la misma, población y muestra y técnicas e instrumentos de recolección de datos. Seguidamente en el cuarto capítulo se muestra los resultados del tratamiento y análisis de la información, prueba de hipótesis y discusión de resultados. Por último se darán a conocer las conclusiones de la investigación. Para tener una mejor visualización del comportamiento de los elementos estructurales de la edificación del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, se presenta una sección de anexos en donde se muestra el proceso de evaluación paso a paso. 1 CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Perú es un país de significativa actividad sísmica. Varias de sus ciudades han sufrido una serie de sismos de gran intensidad, durante los cuales ocurrieron cuantiosos daños materiales en edificaciones hospitalarias, ya sea por haber colapsado o haber quedado en condiciones vulnerables que exigieron su desalojo. El Instituto Geofísico del Perú ha informado que en cualquier momento, el Perú podría ser sacudido por un terremoto de 8 grados o más, por lo que traería abajo a la mayoría de hospitales del país debido a su antigüedad o por tener una infraestructura deficiente. En el año 2006 el Ministerio de Salud realizó una evaluación de las infraestructuras hospitalarias del país, en el que arrojó como resultado que el 63 % de hospitales carecen de un buen diseño tomando en cuenta normas sismorresistentes. En la figura 1.1. se muestra las fallas estructurales provocadas por el sismo ocurrido en la ciudad de Ica en el año 2007. 2 Figura 1.1. Fallas estructurales - Hospital de Ica - 2007 Fuente: Ministerio de Salud Actualmente el país carece de una normativa técnica específica para este tipo de construcciones que nos permita cuantificar en su posible incursión en el rango inelástico y el comportamiento frente a sismos, ocasionales, raros y muy raros. En la última actualización en enero del 2016 de la norma E.030, del Reglamento Nacional de Edificaciones se menciona que los establecimientos de salud tanto públicos como privados del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud, que se encuentren en las zonas sísmicas 3 y 4 deben contar con aislamiento sísmico en la base de la edificación. Es por ello que surgen dudas con respecto a la seguridad que las edificaciones hospitalarias ofrecen para cumplir adecuadamente su función en caso de un evento sísmico, tengamos en cuenta que existen edificaciones hospitalarias que fueron construidas hace décadas, edificaciones comunes que fueron acondicionadas para brindar servicios hospitalarios y edificaciones hospitalarias que no han sido diseñadas con normas sismorresistentes. Esta situación que debe ser corregida total o parcialmente con el fin de evitar grandes pérdidas de vidas humanas. Es por ello que el diseño sismorresistente de construcciones hospitalarias difiere de una edificación común de edificios para adecuarse a la envergadura y al alto índice de ocupación de, en este caso, hospitales (pacientes, personal médico, visitantes), además de equipo y mobiliario hospitalario. 3 El Hospital Daniel Alcides Carrión, de la Provincia de Huancayo, del Departamento de Junín, comprende todas las unidades productoras de servicios correspondientes a un Hospital de categoría III – E. En el Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, se encuentra la unidad de hospitalización, es decir aquella unidad considerada como crítico que no puede dejar de funcionar durante y después de ocurrido un evento sísmico. La estructura comprende una edificación de seis niveles más un sótano. Para el análisis y diseño sismorresistente se ha cumplido con los criterios de la norma anterior E.030 (Diseño dismorresistente), del Reglamento Nacional de Edificaciones, el mismo que fue actualizada por Decreto Supremo Nº 011 – 2006 – VIVENDA, el 05 de Marzo del 2006. 1.1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.2.1. PROBLEMA GENERAL ¿La evaluación del Módulo I, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, podrá satisfacer los objetivos de desempeño al aplicarle un análisis no lineal estático y garantizará su correcta funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40? 1.1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS ¿Cuál será el punto de desempeño del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión al aplicarle un análisis no lineal estático con ayuda del programa SAP2000 frente a los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40? ¿El Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, diseñado con los conceptos básicos del análisis elástico tradicional de la norma E.030 del RNE presentará un comportamiento sísmico similar al obtenido con un análisis no lineal estático? 4 De la evaluación por desempeño mediante un análisis no lineal estático realizada al Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, ¿requerirá la estructura algún tipo de reforzamiento en sus elementos estructurales para garantizar su funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40? 1.2. OBJETIVOS 1.2.1. OBJETIVO GENERAL Determinar sí la evaluación del Módulo I, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión cumple con los objetivos de desempeño al aplicar un análisis no lineal estático, garantizando su correcta funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40. 1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aplicar un análisis no lineal estático con ayuda del programa SAP2000 y determinar el punto de desempeño del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, frente a los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40. Determinar mediante los conceptos básicos del análisis elástico tradicional de la norma E.030 del RNE (estático y dinámico) los desplazamientos de entrepiso y compararlos con los obtenidos mediante el empleo de un análisis no lineal estático, para comprender sus alcances y limitaciones. Realizar la evaluación de los elementos estructurales que serán más solicitados frente a un evento sísmico mediante su posible incursión en el rango inelástico con ayuda de los diagramas momento rotación propuestos por el FEMA 356 y en caso de requerirlo proponer soluciones sobre la necesidad de refuerzo de los elementos estructurales del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, que puedan generar 5 problemas de estabilidad global a la estructura, ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40. 1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA 1.3.1. JUSTIFICACIÓN En nuestro país, el análisis y diseño sismorresistente ha ido evolucionando a consecuencia de estudios realizados tras los colapsos de edificaciones causados por eventos sísmicos, es por ello que la Norma E.030 (Diseño Sismorresistente) del Reglamento Nacional de Edificaciones fue actualizada por Decreto Supremo Nº 003 – 2016 – VIVENDA, el 24 de enero del 2016, a fin de disminuir la vulnerabilidad de las edificaciones hospitalarias nuevas en nuestro país. De acuerdo al mapa de zonificación sísmica, del capítulo 2 (Peligro Sísmico), de la norma vigente E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones, la Provincia de Huancayo, del Departamento de Junín se encuentra ubicada en la zona 3, lo que refleja la inminente posibilidad de que ocurra un sismo de gran magnitud, tal como se muestra en la figura 1.2. Figura 1.2. Zonas sísmicas del Perú Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 HUANCAYO JUNÍN 6 El capítulo 3 (Categoría, Sistema Estructural y Regularidad de las Edificaciones) de norma actualizada en enero del 2016 E.030, del Reglamento Nacional de Edificaciones, menciona que las nuevas edificaciones de categoría A1 (establecimientos de salud públicos y privados del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud) deberán tener aislamiento sísmico en la base de la estructura cuando se encuentren en las zonas sísmicas 3 y 4, como se muestra en la tabla 1.1. Tabla 1.1. Categoría de las edificaciones Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 Por esta razón, el componente estructural debe ser considerado durante la etapa de análisis y diseño sísmico, cuando se trata de un nuevo edificio, o durante una etapa de reparación, remodelación o mantenimiento, cuando se trata de un edificio ya construido, usando teorías que nos permitan determinar su incursión en el rango no lineal 7 (Análisis Pushover – Análisis IDA). Un buen diseño sísmico es la clave para que la integridad del edificio sobreviva, aun en un terremoto severo. Se pretende dar un nuevo enfoque al análisis y diseño sismorresistente basado en el estado de daño que sufrirá la estructura hospitalaria tras el evento sísmico, usando el método del espectro de capacidad del ATC 40, demostraremos la aparición de rótulas plásticas y la constante degradación de rigidez de la estructura, con ello es posible caracterizar el grado de daño que sufrirá la edificación, ya que la misma fue concebida usando el diseño elástico lineal de la norma E.030 del año 2003. 1.3.2. IMPORTANCIA Los establecimientos de salud, al constituir edificaciones esenciales, deben presentar un buen análisis estructural para hacer frente a situaciones de emergencia de cualquier índole, en particular ante eventos sísmicos, y para garantizar la continuidad del funcionamiento del establecimiento. Esto para no poner en peligro la vida de los pacientes ni del personal que allí labora, y también para no detener la asistencia a las víctimas en los momentos críticos posteriores. Contar con una evaluación sísmica previa a cualquier desastre resulta fundamental para identificar con rapidez y mayor certeza los daños que se puedan presentar con posterioridad al evento. Estas evaluaciones son ineludibles para determinar las medidas necesarias para mitigar cualquier consecuencia indeseable. Para ello se propone una metodología basada en evaluar el diseño sísmico del Módulo I, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, mediante el estudio de los planos existentes y el modelamiento estructural. Se realizará un análisis no lineal estático, ya que los métodos tradicionales de diseño (estático – dinámico) son aproximados y no contemplan el efecto de las excitaciones en el tiempo, ni cuando la estructura incursiona más allá del rango elástico. 8 1.4. HIPÓTESIS Y DESCRIPCIÓN DE VARIABLES 1.4.1. HIPÓTESIS 1.4.1.1. HIPÓTESIS GENERAL La evaluación mediante un análisis no lineal estático del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, cumplirá satisfactoriamente con los objetivos de desempeño, garantizando su correcta funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40. 1.4.1.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICA La estructura presentará tres puntos de desempeño sísmico, los cuales estarán en los rangos de: Ocupación Inmediata frente a un Sismo de Servicio, Operativo frente a un Sismo de Diseño, y Seguridad de Vida frente a un Sismo Máximo, de acuerdo a los criterios establecidos por el ATC 40. La estructura diseñada según los conceptos básicos del análisis elástico tradicional de la norma E.030 del RNE al ser analizada con el uso del programa SAP2000 mediante procedimientos no lineales, presentará mayores derivas de entrepiso al ser comparadas ante los niveles sísmicos impuestos. De la evaluación por desempeño mediante un análisis no lineal estático realizada al Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión garantiza su funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40, pior lo que no requerirá ningún tipo de reforzamiento en sus elementos estructurales. 9 1.4.1.3. HIPÓTESIS NULA La evaluación del análisis y diseño sismorresistente del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión llevada a cabo mediante un análisis no lineal estático, no cumple con los criterios técnicos establecidos en la nueva norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones para garantizar que el edificio se encuentre seguro y en condiciones aptas ante cualquier evento sísmico. 1.4.1.4. HIPÓTESIS ALTERNA Con los criterios técnicos establecidos en la nueva norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones se puede realizar el análisis y diseño sismorresistente del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, utilizando un análisis sísmico no lineal dinámico IDA, para establecer parámetros de calidad en contraste con el análisis y diseño sismorresistente efectuado con la norma anterior. 1.4.2. DESCRIPCIÓN DE VARIABLES 1.4.2.1. VARIABLES DEPENDIENTES Desempeño sísmico del ATC 40. Tabla 1.2. Variables dependientes Fuente: Elaboración propia INDICADOR DIMENSIONES Desempeño sísmico. Niveles de desempeño. Intensidad de movimientos sísmicos. Objetivos de desempeño. 10 1.4.2.2. VARIABLES INDEPENDIENTES Análisis no lineal estático del ATC 40 y del FEMA 356. Tabla 1.3. Variables independientes Fuente: Elaboración propia INDICADOR DIMENSIONES Análisis no lineal estático Diagrama momento - curvatura. Espectro de capacidad. Espectro de demanda. Punto de desempeño. 11 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN A continuación, se citan investigaciones realizadas en el Perú y en el extranjero, cuyos contenidos son importantes para el perfeccionamiento de la presente investigación. 2.1.1. ANTECEDENTES NACIONALES Wilter, de la Universidad Nacional del Centro del Perú, en el año 2014 sustentó su tesis “DESEMPEÑO SÍSMICO DE LA ESTRUCTURA DE LA TRIBUNA SUR DEL ESTADIO HUANCAVELICA USANDO UN ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO, HUANCAVELICA – 2014”, para lograr el título profesional en ingeniería civil. Este investigador plantea como objetivo el estudio del desempeño de los módulos de concreto armado que conforman la tribuna sur del estadio de Huancavelica. Su investigación concluye que: Si bien los métodos de análisis dinámicos no lineales son los más confiables en cuanto a los resultados de que ellos se derivan, los métodos de análisis no lineales simplificados ayudan a tener una idea sobre el desempeño de la estructura, el nivel de daño y la localización del mismo. Esta ya es una clara ventaja sobre los métodos convencionales por reducción de fuerzas. (PÉREZ MEDINA, 2014) 12 El ingeniero Julio Edwin Delgadillo Alanya, de la Universidad Nacional de Ingeniería, en el año 2005 sustentó su tesis “ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO DE ESTRUCTURAS Y LA NORMA E.030”, para lograr el título de máster con mención en Ingeniería Estructural. El objetivo de su investigación se basa en mostrar que un análisis no lineal estático pushover es un método para poder hallar las zonas “débiles” de una estructura y poder tomar luego medidas. Su investigación concluye que: El Análisis No Lineal Estático Pushover, nos sirve para ver la magnitud del daño, mediante el monitoreo de la deformación de desempeño (giro o desplazamiento) de los elementos y poder calificarlos como daños aceptables o no, mediante los límites de aceptación dados por FEMA 356 y ATC 40. (DELGADILLO ALANYA, 2005) 2.1.2. ANTECEDENTES INTERNACIONALES Nicolás Guevara, Sergio Osorio y Edgardo Arturo, de la Universidad de El Salvador, en el año 2006 sustentaron sus tesis “EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE LA BIBLIOTECA DE LAS INGENIERÍA Y ARQUITECTURA, UTILIZANDO ANÁLISIS ESTÁTICO NO LINEAL (PUSHOVER)”, para lograr el título profesional en ingeniería civil. Su investigación concluye que: La utilización del análisis pushover, que es un método relativamente de fácil aplicación; en conjunto con las características de evaluación estructural de los niveles de desempeño, originan una metodología que proporcionan resultados que muestran de forma aproximada el comportamiento de la estructura. Además se puede conocer la secuencia de aparición de daños en los elementos estructurales, para diferentes estados límites de comportamiento. (GUEVARA, OSORIO, & ARTURO, 2006) Yessica Andrea Hernández Morales, de la Universidad de la Salle – Bogotá, en el año 2009 sustentó su tesis “ESTUDIO COMPARATIVO DE 13 DOS ALTERNATIVAS DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL PARA EL EDIFICIO MATERNAL DEL LICEO FRANCES LOUIS PASTEUR, UTILIZANDO EL MÉTODO DE ANÁLISIS LINEAL DINÁMICO Y UN MÉTODO NO LINEAL ESTÁTICO (PUSHOVER)”, para lograr el título profesional en ingeniería civil. El objetivo de su investigación se basa en evaluar el análisis y diseño sismorresistente utilizados en los estudios de vulnerabilidad y reforzamiento estructural, aplicándolos al caso real de reforzamiento del edificio “Maternal”. Su investigación concluye que: La integración de métodos analíticos y métodos experimentales, permite el desarrollo de estudios de vulnerabilidad sísmica a nivel detallado. Si bien, este nivel de evaluación persigue el diagnóstico más confiable posible del desempeño sísmico de las edificaciones, implica que todos los aspectos preliminares los cuales comparten cualquier método de análisis sísmico, como lo son la recopilación de toda la información para dar un informe del estado inicial de la estructura, si estos datos preliminares de la estructura, conformación geométrica, estado inicial de los materiales, etc., no son los correctos se pueden cometer errores en el análisis de la estructura, por este motivo es de gran importancia contar con personal calificado que realice los estudios previos de la estructura. (HERNANDEZ MORALES, 2009) 2.2. BASES TEÓRICAS 2.2.1. NORMA ACTUAL E.030 DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES1 La Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones, establece las condiciones necesarias para el análisis y diseño estructural ante fenómenos sísmicos, además comprende, los factores que sirven para determinar el espectro de respuesta. Para esta investigación se tomaron 1 La estructura teórica base, así como las definiciones de los conceptos de los factores que sirven para determinar el espectro de respuesta que el lector observará a continuación fueron tomados de la norma actual E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. 14 los valores de la norma actualizada en enero del 2016, que a continuación se mencionarán: - FACTOR ZONA El factor Z es la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10% de ser extendida en 50 años. En la figura 2.1 se muestra la zonificación sísmica del Perú en suelo rígido y periodo de retorno de 475 años. Figura 2.1. Zonificación sísmica del Perú – E.030 2016 Fuente: Pontificia Universidad Católica del Perú En la tabla 2.1 se muestra los valores de Z como una fracción de la aceleración de la gravedad para cada zona sísmica. Tabla 2-1. Factores de zona “Z” Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 ZONA Z 4 0,45 3 0,35 2 0,25 1 0,10 15 - FACTOR SUELO El factor S es la amplificación del suelo considerado como parámetros de sitio, además de los periodos TP y TL que marcan el cambio de la forma del espectro. En la tabla 2.2 y 2.3 se muestran los valores de S, TP y TL respectivamente para cada tipo de suelo y zona sísmica. Figura 2.2. Factor de amplificación del suelo Fuente: SENCICO Tabla 2.2. Factor de Suelo “S” Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 S0 S1 S2 S3 Z4 0,80 1,00 1,05 1,10 Z3 0,80 1,00 1,15 1,20 Z2 0,80 1,00 1,20 1,40 Z1 0,80 1,00 1,60 2,00 Tabla 2.3 Periodos “TP” y “TL” Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 S0 S1 S2 S3 TP (S) 0,3 0,4 0,6 1,0 TL (S) 3,0 2,5 2,0 1,6 - FACTOR AMPLIFICACIÓN SÍSMICA El factor C es la amplificación sísmica, se define de acuerdo a las características de sitio, de acuerdo a las siguientes expresiones: 16 T < TP → C = 2,5 𝑇𝑃 < T < 𝑇𝐿 → C = 2,5 . ( 𝑇𝑃 𝑇 ) T > TL → C = 2,5 . ( 𝑇𝑃 . 𝑇𝐿 𝑇2 ) Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la aceleración en el suelo. Figura 2.3. Factor de amplificación sísmica para suelo firme Fuente: SENCICO - FACTOR USO El factor U es el uso que depende de la importancia que tiene la estructura. Para el caso de hospitales, estos pertenecen a la categoría A (edificaciones esenciales), la cual se divide en dos sub categorías, tal como se detalla a continuación: A1: Establecimientos de salud del sector salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud. Las nuevas edificaciones de categoría A1 tendrán aislamiento sísmico en la base cuando se encuentren en las zonas sísmicas 4 y 3, para edificios con aislamiento sísmico en la base se podrá considerar U = 1. En las zonas sísmicas 1 y 2, la entidad responsable podrá decidir si usa o no aislamiento sísmico, si no se utiliza aislamiento sísmico en estas zonas, el valor de U será como mínimo 1,5. 17 A2: Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de que ocurra un sismo severo tales como establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A1. Figura 2.4 Factor de uso Fuente: SENCICO - FACTOR REDUCCIÓN SÍSMICA El factor R es el coeficiente básico de reducción de las fuerzas sísmicas. Los sistemas estructurales se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente en cada dirección de análisis como se muestra en la tabla 2.4. Tabla 2.4 Coeficiente de reducción sísmica Fuente: RNE – Norma E.030 – 2016 SISTEMA ESTRUCTURAL COEFICIENTE BÁSICO DE REDUCCIÓN R0 Concreto armado: Pórticos Dual De muros estructurales Muros de ductilidad limitada 8 7 6 4 18 2.2.2. DOCUMENTO FEMA 356 (FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY – AGENCIA FEDERAL PARA EL MANEJO DE EMERGENCIAS)2 El documento FEMA 356 establece parámetros que se detallan numéricamente en diferentes tablas según el tipo del elemento estructural para modelar sus propiedades no lineales. Estos parámetros definen la curva generalizada de esfuerzo – deformación como se muestra en la figura 2.5. Figura 2.5. Curva generalizada fuerza - deformación Fuente: FEMA 356 Los criterios numéricos de aceptación del procedimiento no lineal y los parámetros de modelamiento se determinaron de las tablas del FEMA 356, que están en función de las propiedades del material, secciones transversales, condiciones de carga y distribución de acero longitudinal y transversal de los elementos estructurales como vigas y columnas de concreto armado. En la tabla 2.5 se muestra los parámetros para determinar la curva momento – rotación de vigas de concreto armado para los diferentes niveles de desempeño. 2 La estructura teórica base así como las tablas que establecen parámetros para modelar las propiedades no lineales de los elementos estructurales que el lector observará a continuación fueron tomados del documento FEMA 356 (FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY, 2000) 19 Tabla 2.5 Parámetros de la curva momento – rotación de vigas Fuente: FEMA 356 / NOVIEMBRE 2000 1. Cuando más de una de las condiciones “i”, “ii”, “iii” y “iv” ocurre para un componente dado, use el mínimo valor numérico apropiado de la tabla. 2. “C” y “NC” son abreviaciones para indicar la existencia o no del refuerzo transversal. Un componente con refuerzo transversal es “C”, si en la región de rótula plástica, los estribos están espaciados en ≤ d/3, o si, para componentes de moderada y alta demanda ductilidad, la resistencia proporcionada por los estribos Vs es al menos tres cuarto de la cortante de diseño, cualquier otro caso, es considerado como “NC”. 3. Interpolación lineal entre los valores listados en la tabla es permitida. En la tabla 2.6 se muestra los parámetros para determinar la curva momento – rotación de columnas de concreto armado para los diferentes niveles de desempeño. 20 Tabla 2.6 Parámetros de la curva momento – rotación de columnas Fuente: FEMA 356 / NOVIEMBRE 2000 1. Cuando más de una de las condiciones “i”, “ii”, “iii” y “iv” ocurre para un componente dado, use el mínimo valor numérico apropiado de la tabla. 2. “C” y “NC” son abreviaciones para indicar la existencia o no del refuerzo transversal. Un componente con refuerzo transversal es “C”, si en la región de rótula plástica, los estribos están espaciados en ≤ d/3, o si, para componentes de moderada y alta demanda de ductilidad, la resistencia proporcionada por los estribos Vs es al menos tres cuarto de la cortante de diseño, cualquier otro caso, es considerado como “NC”. 3. Para calificar, las columnas deben tener refuerzo transversal que consista en estribos. De otra forma, las acciones deben ser tratadas como fuerza controlada. 4. Interpolación lineal entre los valores listados en la tabla es permitida. 21 2.2.3. NORMA ATC 40 (APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL – CONSEJO DE TECNOLOGÍA APLICADA)3 La Norma ATC 40 engloba un conjunto de procedimientos para la evaluación de las edificaciones existentes ante la ocurrencia de un sismo, para de esta manera plantear un adecuado sistema de reforzamiento estructural, basándose en el desempeño estructural. 2.2.3.1. PROCEDIMIENTOS PARA LA EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DEL ATC 40 El documento enfatiza el análisis estático no lineal basado en el método del espectro de capacidad. Los procedimientos de análisis no lineal simplificado como el método de espectro de capacidad y el método de coeficiente de desplazamiento requiere la determinación de los tres primeros elementos: capacidad, demanda o solicitación sísmica (desplazamiento) y desempeño. 2.2.3.2. NIVELES DE DESEMPEÑO Los niveles de desempeño representan una condición límite establecida en función a los posibles daños físicos sobre los elementos estructurales, además de la amenaza sobre la seguridad de los ocupantes de la edificación provocada por estos daños y la funcionalidad de la edificación luego de ocurrido el movimiento sísmico. A continuación se detalla los niveles de desempeño establecidos por el ATC 40 para las estructuras. 3 La estructura teórica base así como las tablas que establecen los niveles de desempeño y movimientos sísmicos de diseño que el lector observará a continuación fueron tomados de la Norma ATC 40 (Consejo de Tecnología Aplicada – Estados Unidos) 22 Tabla 2.7 Niveles de desempeño Fuente: ATC 40 NIVEL DESCRIPCIÓN Operacional Los daños estructurales son limitados y los daños en los sistemas y elementos no estructurales no impiden que la estructura continúe funcionando con normalidad después del sismo. Adicionalmente, las reparaciones que son necesarias no impiden la ocupación del edificio, por lo cual este nivel se asocia con un estado de funcionalidad. Ocupación inmediata Corresponde al nivel de desempeño más utilizado para estructuras esenciales, como es el caso por ejemplo de los hospitales. Se espera que los diferentes espacios y sistemas de la estructura puedan seguir siendo utilizados después del sismo, a pesar de que pueden ocurrir algunos daños en los contenidos. Se mantiene la seguridad de los ocupantes. Seguridad de vida La probabilidad de pérdidas de vida humanas es prácticamente nula. Este nivel corresponde al desempeño esperado de la estructura con la aplicación de los códigos corrientes. Se presentan daños limitados en los elementos estructurales y algunos elementos no estructurales como acabados y fachadas, entre otros, pueden fallar, sin que esto se ponga en peligro la seguridad de los ocupantes. Estabilidad estructural El margen de seguridad del sistema resistente de cargas laterales se encuentra prácticamente al límite y la probabilidad del colapso ante la ocurrencia de posibles replicas es bastante alta, no obstante, el sistema de cargas verticales continua garantizando la estabilidad del edificio. Los daños no estructurales no requieren ser evaluados debido al elevado nivel de daños en los elementos estructurales. No se garantiza la seguridad de los ocupantes ni transeúntes, por lo que se sugiere desalojar y, en algunos casos, demoler la estructura. 2.2.3.3. NIVELES DE MOVIMIENTOS SÍSMICOS La amenaza sísmica incluye efectos directos tales como: ruptura en la fuente y vibración del terreno, licuefacción del suelo, desprendimientos de tierra, asentamientos diferenciales 23 y efectos indirectos como maremotos, incendios, deslizamientos, entre otros. Cada uno de estos efectos puede producir daños que afectan el nivel de desempeño deseado para una estructura. El alcance, para el cual estas amenazas pueden afectar el desempeño de la estructura, depende de la magnitud del sismo, la distancia a la fuente, la dirección a la propagación de la ruptura de falla, y las características geológicas de la región y locales. El efecto de cada uno de estos componentes de la amenaza, debe ser considerado e investigado específicamente como parte del proceso de la ingeniería basada en el desempeño. El ATC 40 utiliza tres niveles de movimientos sísmicos para el diseño de estructuras: sismo de servicio (SS), sismo de diseño (SD) y sismo máximo (SM). Tabla 2.8 Niveles de movimientos sísmicos Fuente: ATC – 40 NIVEL DESCRIPCIÓN SISMO DE SERVICIO SS Corresponde a un movimiento del terreno que tiene una probabilidad del 50% de ser excedido en un periodo de 50 años, o un periodo de retorno de 72 años. Este se califica como un sismo frecuente ya que puede ocurrir más de una vez durante la vida de la estructura. La magnitud de estos sismos puede tomarse aproximadamente, como la mitad del sismo de diseño utilizado en los códigos y normativas. SISMO DE DISEÑO SD Representa un movimiento sísmico poco frecuente de intensidad entre moderada y severa, y se entiende que puede ocurrir al menos una vez durante la vida de la estructura. Se define como el movimiento del terreno que tiene una probabilidad del 10% de ser extendido en 50 años, es decir, que tiene un periodo de retorno de 475 años. Este sismo como su nombre indica, es el que generalmente establecen los códigos para el diseño de estructuras convencionales. SISMO MÁXIMO SM Corresponde al máximo movimiento del terreno que puede ser esperado en del sitio donde se encuentra localizada la estructura, con una probabilidad del 5% de ser excedido en un periodo de 50 años, es decir, con un periodo de 24 retorno de aproximadamente 975 años. Este nivel de movimiento generalmente varía entre 1.25 y 1.50 veces el valor del sismo de diseño y, es utilizado para el diseño de estructuras esenciales. 2.2.3.4. OBJETIVOS DE DESEMPEÑO Los objetivos del diseño por desempeño corresponden a expresiones de acoplamiento entre los niveles de desempeño con los niveles de movimientos sísmicos. Pueden ser asignados a cualquier estructura a partir de consideraciones funcionales, legales, económicas y de preservación. En la tabla 2.9 se muestra un resumen de los objetivos de desempeño. Tabla 2.9 Objetivos de desempeño Fuente: ATC 40 MOVIMIENTO SÍSMICO DE DISEÑO NIVEL DE DESEMPEÑO OPERACIONAL OCUPACIÓN INMEDIATA SEGURIDAD DE VIDA ESTABILIDAD ESTRUCTURAL SISMO DE SERVICIO OK NA NA NA SISMO DE DISEÑO OK OK OK NA SISMO MÁXIMO OK OK OK OK NA: No aceptable 2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS 2.3.1. ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO El análisis no lineal estático es un método utilizado para evaluar el desempeño de la estructura, es decir, para encontrar la respuesta sísmica de la estructura considerando la respuesta no lineal de los materiales (más allá del límite elástico). Los métodos propuestos por el ATC 40 y FEMA 356 tienen como finalidad encontrar la curva de capacidad relacionando la cortante basal con el desplazamiento lateral máximo. En este método se aplica un patrón de 25 cargas laterales a la estructura que crece de forma proporcional y estática hasta llevar a la estructura al colapso. Posteriormente se obtiene la curva de capacidad de la estructura a partir de los desplazamientos del punto de control, donde la capacidad a corte dependerá de las dimensiones, refuerzo y propiedades del material de la estructura. A partir de la generación de la curva de capacidad se puede proporcionar información acerca de la rigidez inicial, de la rigidez de post fluencia, de la resistencia de la estructura y de la evolución del daño hasta el colapso para niveles crecientes de cortante basal. (AGUIAR, 2003). Figura 2.6. Ensayo monotónico y curva de capacidad Fuente: Tesis de Navarro y Fernández, PUCP 2006 En la figura 2.6 se muestra el ensayo de desplazamiento incremental monotónico, el cual consiste en imponer a la estructura un juego de desplazamientos laterales crecientes en un solo sentido y durante el proceso se van registrando desplazamientos y fuerzas aplicadas. Como resultado se obtiene una curva fuerza cortante en la base vs desplazamiento del techo, esta curva se conoce como la curva de capacidad de la estructura. (NAVARRO LOPEZ & FERNANDEZ VILLEGAS, 2006) 26 2.3.2. CAPACIDAD La capacidad o resistencia de una estructura se mide a través de la relación entre la cortante basal (V) y el desplazamiento del último nivel (∆), el diagrama de capacidad se realiza mediante un análisis no lineal estático, conocido como Pushover que depende de la resistencia de los elementos componentes individuales y la capacidad de deformación de la estructura. Este método es un procedimiento para determinar la vulnerabilidad sísmica en edificios, donde se incrementa permanentemente el sismo de diseño hasta alcanzar un estado límite de la estructura. En la figura 2.7 se muestra el desarrollo de la curva Pushover. Figura 2.7. Desarrollo de la curva Pushover Fuente: Tesis de Navarro y Fernández, PUCP 2006 El patrón de cargas laterales usado en el análisis no lineal estático es la distribución triangular invertida, la cual representa la respuesta del primer modo y es frecuentemente sugerida por normas sismorresistente cuando las masas de los pisos son iguales. Este patrón considera que la estructura es sometida a una distribución lineal de la aceleración a través de la altura del edificio. El incremento de fuerza en cada paso para un piso “i” se calcula de acuerdo a la siguiente expresión. (BURGOS NAMUCHE, 2007) Desplazamiento del último nivel C o rt a n te e n l a b a s e 27 ∆𝐹𝑖 = 𝑊𝑖 ℎ𝑖 ∑ 𝑊𝑖 ℎ𝑖 𝑁 𝑖=1 ∆𝑉𝑏 Donde: Wi : Peso del piso i. hi : Elevación del piso i. ∆Vb : Incremento de la cortante basal del edificio. 2.3.3. DEMANDA Para juzgar la aceptabilidad de un objetivo de desempeño dado, el máximo desplazamiento probable para el movimiento sísmico especificado debe ser estimado a lo largo de la curva de capacidad, para este estudio se ha utilizado el método del espectro de capacidad. (BURGOS NAMUCHE, 2007) A continuación se detalla el procedimiento del Método del Espectro de Capacidad. 2.3.3.1. CONVERSIÓN DE LA CURVA DE CAPACIDAD AL ESPECTRO DE CAPACIDAD Esta curva de capacidad se convierte a un espectro de capacidad a través de la relación aceleración (Sa) y el desplazamiento (Sd), como se muestra en la figura 2.8, que permiten transformar un sistema de varios grados de libertad a uno de un solo grado de libertad. 28 Figura 2.8. Conversión de la curva de capacidad al espectro de capacidad Fuente: Tesis de Navarro y Fernández, PUCP 2006 Con las siguientes ecuaciones requeridas para la conversión se calcula para cada punto de la curva de capacidad. - Factor de participación modal 𝑃𝐹1 = [ ∑ (𝑊𝑖 ∅𝑖1)𝑁 𝑖=1 / 𝑔 ∑ (𝑊𝑖 ∅𝑖1 2 ) / 𝑔𝑁 𝑖=1 ] - Coeficiente de masa modal 𝛼1 = [∑ (𝑊𝑖 ∅𝑖1)𝑁 𝑖=1 / 𝑔]2 [∑ 𝑊𝑖 𝑁 𝑖=1 / 𝑔] [∑ (𝑊𝑖 ∅𝑖1 2 )𝑁 𝑖=1 / 𝑔] - Aceleración espectral 𝑆𝑎 = 𝑉 / 𝑊 ∝1 - Desplazamiento espectral 𝑆𝑑 = 𝐷𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑃𝐹1 ∅𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜,1 CURVA DE CAPACIDAD V (ton) Dt (cm) ESPECTRO DE CAPACIDAD SA (g) SD (cm) 29 Donde: Wi / g : Masa asignada al nivel i. Ø techo,1 : Amplitud del modo 1 en el último nivel. D techo : Desplazamiento en el nivel superior. N : Número de niveles. V : Cortante basal. W : Carga muerta de la edificación más la posible carga viva. 2.3.3.2. REPRESENTACIÓN BILINEAL DE LA CURVA DE CAPACIDAD La representación bilineal de la curva de capacidad se utiliza para estimar el espectro de demanda reducido llamado también espectro inelástico. Para obtener esta representación, es necesario definir el punto de fluencia y el punto de agotamiento de la capacidad o desempeño de la estructura. (BURGOS NAMUCHE, 2007) El diagrama de capacidad se convierte a una curva bilineal equivalente que constituye un comportamiento elastoplástico. En la figura 2.9 se muestra la representación bilineal del diagrama de capacidad donde se debe buscar la igualdad de las áreas A1 y A2, identificando un punto que indique el límite elástico de la estructura, es decir el punto de fluencia. 30 Figura 2.9. Representación bilineal de la curva de capacidad Fuente: Tesis de Navarro y Fernández, PUCP 2006 2.3.3.3. DESARROLLO DEL ESPECTRO DE DEMANDA La demanda sísmica se representa por medio de un espectro de respuesta máxima de sistema de un grado de libertad como una función de sus frecuencias. En la figura 2.10 se muestra el espectro elástico de respuesta, donde intervienen en el eje de las ordenadas la aceleración y en las abscisas el desplazamiento, las líneas radiales que parten desde el origen corresponden a periodos constantes. Figura 2.10. Espectro elástico de aceleración Fuente: RNE - Norma E.030 A2 A1 SA (g) SD (cm) 31 2.3.3.4. DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE DESEMPEÑO El método de espectro de capacidad permite encontrar el punto de desempeño. Se observa a lo largo del espectro de capacidad que el periodo T1 es constante hasta el punto A, que pertenece al rango elástico, cuando el espectro de capacidad y el espectro de demanda interceptan en el punto B, el periodo T2 es diferente, esto indica que cuando una estructura es sometida a un desplazamiento inelástico, el periodo aumenta. En la figura 2.11 se muestra el espectro de capacidad, el espectro de demanda y el punto de desempeño. (BURGOS NAMUCHE, 2007) Figura 2.11. Espectro de capacidad y espectro de demanda Fuente: Tesis de Burgos Namuche, UNI 2007 Una vez determinado el punto de desempeño de una estructura para un movimiento sísmico determinado, es necesario verificar si está dentro de los límites admisibles del nivel de desempeño deseado para la estructura. Es decir, debe comprobarse si se han alcanzado los objetivos de desempeño esperados, los cuales están en función de los niveles de desempeño y el nivel de movimiento sísmico. (BURGOS NAMUCHE, 2007) 32 CAPÍTULO III METODOLOGÍA 3.1. MÉTODO Y ALCANCES DE LA INVESTIGACIÓN 3.1.1. MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN Para la investigación se usó como método general el hipotético – deductivo. Se realizó así la descomposición de los elementos estructurales del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, para la evaluación sísmica mediante una análisis no lineal estático. La aplicación de este método genera un conocimiento con grado de certeza absoluta, que parte de un conjunto de hipótesis para llegar a una conclusión. Del mismo modo se utilizó el método analítico – sistémico, para llegar a conocer si la estructura del referido módulo diseñado según la norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones del 2003, cumplirá satisfactoriamente con los objetivos de desempeño, garantizando su correcta funcionabilidad ante los niveles sísmicos propuestos por el ATC 40, los cuales estarán en el rango de: Ocupación Inmediata frente a un Sismo de Servicio, Operativo frente a un Sismo de Diseño, y Seguridad de Vida frente a un Sismo Máximo. 33 3.1.2. ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN El alcance de la investigación es descriptivo - correlacional, puesto que se recopiló información de las características y propiedades estructurales del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión para que posteriormente sea analizado mediante un análisis no lineal estático, su interés se centra en exponer de qué manera la variable independiente influye en la variable dependiente, es decir de qué manera el análisis no lineal estático Pushover del ATC40 y del FEMA 356 influye en el desempeño sísmico del ATC40. 3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN El diseño de la investigación es no experimental debido a que es un estudio que se realiza sin la manipulación de la variable independiente (análisis no lineal estático) ya que sólo se observa los fenómenos tal como se dan en su contexto natural para posteriormente analizarlos, en este caso la estructura del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión será evaluada por desempeño mediante un análisis no lineal estático según criterios establecidos por el ATC40 y el FEMA 356. 3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA 3.3.1. POBLACIÓN La población está conformada por los establecimientos de salud de atención especializada, en la categoría III – E, de la Provincia de Huancayo, Región Junín. Esta clasificación caracteriza a los establecimientos de salud en base a los niveles de complejidad que presenten y a las características funcionales que permitan responder a las necesidades de salud de la población de Huancayo. Las categorías de establecimiento de salud por niveles de atención, consideradas en la norma técnica de salud son como se muestran en la tabla 3.1. 34 Tabla 3.1 Categorías de establecimientos de salud Fuente: Norma Técnica de Salud PRIMER NIVEL DE ATENCIÓN Categoría I – 1 Categoría I – 2 Categoría I – 3 Categoría I – 4 SEGUNDO NIVEL DE ATENCIÓN Establecimientos de salud de atención general. Categoría II – 1 Categoría II – 2 Establecimientos de salud de atención especializada. Categoría II – E TERCER NIVEL DE ATENCIÓN Establecimientos de salud de atención general. Categoría III – 1 Establecimientos de salud de atención especializada. Categoría III – E Categoría III – 2 Las características funcionales de la categoría III – E de los establecimientos de salud, se detalla en la tabla 3.2. Tabla 3.2 Especificaciones de la Categoría III – E Fuente: Norma Técnica de Salud 35 3.3.2. MUESTRA La muestra es no probabilística, en el cual la elección de los elementos no depende de la probabilidad, si no de las causas relacionadas con las características de la investigación o los propósitos del investigador (JOHNSON, 2014, HERNÁNDEZ SAMPIERI et al., 2013 y BATTALAGLIA, 2008b). Para ello se toma como muestra a la estructura del Hospital Daniel Alcides Carrión, de la Provincia de Huancayo, Región Junín, donde se encuentran los servicios considerados como atención especializada. El Hospital Daniel Alcides Carrión, comprende todas las unidades productoras de servicios correspondientes a un hospital de categoría III – E, es decir aquellas unidades que no pueden dejar de funcionar durante ni después de ocurrido un evento sísmico. Se detalla a continuación las unidades que presentan cada bloque del hospital. - BLOQUE A (PARALELO A LA AV. DANIEL ALCIDES CARRIÓN) Tabla 3.3 Descripción del Bloque A Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Planta baja - Lavandería - Almacenes - Talleres - Cisterna y sala de máquinas - Depósito de sal y cloro Primer nivel - Unidad de ayuda al diagnóstico por imágenes - Unidad de angiografía - Unidad de anatomía patológica - Capilla Segundo nivel - Unidad de centro de esterilización - Unidad de centro de hemodiálisis - Unidad de patología clínica Tercer nivel - Unidad de administración - Unidad de confort médico Cuarto nivel - Unidad de hospitalización Quinto nivel - Unidad de hospitalización Sexto nivel - Unidad de hospitalización 36 - BLOQUE B (PERPENDICULAR A LA AV. DANIEL ALCIDES CARRIÓN) Tabla 3.4 Descripción del Bloque B Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Primer nivel - Unidad de farmacia - Unidad de medicina física y rehabilitación - Unidad de resonancia magnética - Consultorios de VIH y TBC Segundo nivel - Unidad de farmacia - Unidad de consulta externa Tercer nivel - Unidad de consulta externa - Unidad de gabinete de procedimientos - BLOQUE C (FRENTE A LA AV. DANIEL ALCIDES CARRIÓN) Tabla 3.5 Descripción del Bloque C Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Primer nivel - Auditorio Segundo nivel - Admisión - Cafetería - Hall de ingreso - ZONA POSTERIOR Tabla 3.6 Descripción del Bloque D Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Planta baja - Grupo electrógeno, Sub-estación, UPS y Tableros - Sala de Calderos - Central de Gases - Tanques de GLP y Diesel Primer nivel - Unidad de Nutrición y Dieta - Residuos Sólidos La organización del Hospital Daniel Alcides Carrión, se detalla a través de un flujograma como se muestra en la figura 3.1. 37 Figura 3.1. Flujograma de organización del Hospital Daniel Alcides Carrión Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Para la evaluación por desempeño mediante un análisis no lineal estático este trabajo se centrará únicamente en el estudio de la estructura correspondiente al Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, donde se encuentran los servicios del hospital considerados como “críticos”, en comparación a los demás bloques. INGRESO ESTACIONAMIENTO INGRESO PRINCIPAL INGRESO INDEPENDIENTE CONSULTA TBC Y VIH BLOQUE C (2 NIVELES) AUDITORIO, ADMISIÓN, CAFETERÍA. FARMACIA (DEPÓSITOS) BLOQUE B (3 NIVELES) FARMACIA, MEDICINA FÍSICA Y REHABILITACIÓN, RESONANCIA MAGNÉTICA, CONSULTA EXTERNA, GABINETE PROCEDIMIENTO. EMERGENCIA CENTRO QUIRÚRGICO UCI BLOQUE A (MÓDULO A – MÓDULO B) (6 NIVELES + PLANTA BAJA) LAVANDERÍA, ALMACENES, TALLERES, AYUDA AL DIAGNÓSTICO, ANGIOGRAFÍA, ANATOMÍA PATOLÓGICA, CAPILLA, ESTERILIZACIÓN, HEMODIÁLISIS, PATOLOGÍA CLÍNICA, ADMINISTRACIÓN, CONFORT MÉDICO, HOSPITALIZACIÓN. ZONA POSTERIOR NUTRICIÓN Y DIETA, GRUPO ELECTRÓGENO, SUB ESTACIÓN, CALDEROS, GASES, TANQUES GLP Y PETRÓLEO, AUTOCLAVE. CENTRO DE HEMOTERAPIA ESTACIONAMIENTO ESTACIONAMIENTO HALL INGRESO DE EMERGENCIAS INGRESO SERVICIO LEYENDA CIRCULACIÓN TÉCNICA CIRCULACIÓN PÚBLICA CIRCULACIÓN SERVICIO 38 Figura 3.2 Vista en planta del Módulo 1, del Bloque A Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión La estructura del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión consiste en una edificación de seis niveles más un sótano, como se muestra en la figura 3.3. Figura 3.3 Vista en elevación del Módulo 1, del Bloque A Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión MÓDULO 1 MÓDULO 2 JUNTA SÍSMICA BLOQUE A MÓDULO 1 39 3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS 3.4.1. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS Para conocer y analizar las principales características del sistema estructural del Hospital Daniel Alcides Carrión, se utilizaron dos formatos técnicos desarrollados en Microsoft Excel. El primero se denomina ficha de campo que básicamente permitió recopilar medidas de los elementos estructurales de la edificación del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, para verificar si dichas medidas reflejan los planos del expediente técnico; y la “ficha de gabinete”, donde se examinan los datos recopilados para realizar el metrado de cargas de la edificación, con el fin de efectuar el análisis no lineal estático. 3.4.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS 3.4.2.1. FICHA DE CAMPO La ficha de campo registra las medidas de los elementos estructurales de la edificación del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, a fin de verificar si dichas medidas corresponden con los planos del expediente técnico. Además de las medidas estructurales, se deben registrar diversos datos constructivos y arquitectónicos que podrían tener efectos perjudiciales ante un evento sísmico. 3.4.2.2. FICHA DE GABINETE Se procesó la información de las fichas de campo, junto con los planos de arquitectura y estructura del expediente técnico del Módulo 1, del Bloque A, del Hospital Daniel Alcides Carrión para generar las fichas de gabinete que consisten en hojas de cálculo en el programa Microsoft Excel, donde se realizaron los metrados de cargas de la edificación y los respectivos análisis 40 sismorresistentes (estático – dinámico) de acuerdo a la norma actual E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Finalmente se realiza el análisis no lineal estático en el programa SAP2000, para posteriormente determinar el punto de desempeño de la estructura en evaluación. 41 CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. RESULTADOS DEL TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN 4.1.1. GENERALIDADES 4.1.1.1. UBICACIÓN El Hospital Daniel Alcides Carrión está ubicado en la cuadra 15 de su homónima avenida en el barrio de Cajas Chico, Distrito y Provincia de Huancayo, perteneciente a la Región Junín. El terreno de este hospital está comprendido por un área total de 32,637.44 m2 y presenta las siguientes colindantes, por el frente con la avenida Daniel Alcides Carrión, por el lado derecho con el pasaje Gildemeister, por el lado izquierdo con el pasaje Los Rosales y por el fondo con propiedades de terceros. 42 Figura 4.1 Plano de ubicación del Hospital Daniel Alcides Carrión Fuente: Google Maps 4.1.1.2. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA EVALUADA El presente estudio analiza un módulo de seis niveles más un sótano, el cual en su conjunto conforma el Módulo 1, del BLOQUE A, del Hospital Daniel Alcides Carrión, estructurados en base a elementos resistentes, planos formados por pórticos y muros acoplados en el primer nivel. Se ha seguido la distribución regular en planta y elevación de los elementos estructurales. Figura 4.2 Corte en elevación del Módulo 1 – Bloque A Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión 43 La planta tiene 7 paños de longitud variable (7.50 m aproximadamente) en la dirección longitudinal X, 2 paños de 4.50 m (entre ejes Ag y Ae / Ac y Aa) y un paño de 7.20 m (entre los ejes Ac y Aa) en la dirección transversal Y. Figura 4.3 Plano en planta del techo del segundo nivel Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión Figura 4.4 Modelamiento – Dirección X Fuente: Elaboración propia D IR E C C IÓ N X DIRECCIÓN Y 44 Figura 4.5 Modelamiento – Dirección Y Fuente: Elaboración propia - ELEVACIÓN DEL EJE Y DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE SECCIONES Figura 4.6 Pórtico – Eje A5 Fuente: Elaboración propia 45 Figura 4.7 Pórtico – Eje A6 Fuente: Elaboración propia Figura 4.8 Pórticos – Eje A7, A8 y A9 Fuente: Elaboración propia 46 Figura 4.9 Pórtico – Eje A10 Fuente: Elaboración propia Figura 4.10 Pórtico – Eje A11 Fuente: Elaboración propia 47 Figura 4.11 Pórtico – Eje A0 Fuente: Elaboración propia Figura 4.12 Pórtico – Eje Aa Fuente: Elaboración propia 48 Figura 4.13 Pórtico – Eje Ac Fuente: Elaboración propia Figura 4.14 Pórtico – Eje Ae Fuente: Elaboración propia 49 Figura 4.15 Pórtico – Eje Ag Fuente: Elaboración propia 4.1.2. CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS 4.1.2.1. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES - COLUMNAS A continuación se presenta las características de las columnas del sótano al 6° nivel del Módulo 1. Tabla 4.1 Características de las columnas C-3 y C-4 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C - 3 C - 4 SÓTANO 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 2.00 m x 0.30 m 16 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 50 1° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 2° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 5° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 6° NIVEL 2.00 m x 0.30 m 12 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05 c/ext. Rto. @ 0.10 m f’c 280 kg/cm² 1.25 m x 0.30 m 10 Ø 1” + 2 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 12 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² Tabla 4.2 Características de las columnas C-5 y C-6 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C – 5 C - 6 SÓTANO 0.50 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 1° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 8 Ø 1” 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” 51 ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 2° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 8 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 5° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 6° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² Tabla 4.3 Características de las columnas C-7 y C-8 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C – 7 C - 8 SÓTANO 0.50 m x 0.70 m 0.50 m x 0.70 m 52 12 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 1° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 12 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 0.50 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 350 kg/cm² 2° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 12 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.50 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 5° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 6° NIVEL 0.50 m x 0.70 m 4 Ø 1” + 6 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 53 Tabla 4.4 Características de las columnas C-9 y C-10 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C – 9 C - 10 SÓTANO 0.40 m x 0.70 m 18 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 1° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 18 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 2° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 18 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 18 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 5° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m 54 f’c 280 kg/cm² f’c 280 kg/cm² 6° NIVEL 0.40 m x 0.70 m 14 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.70 m x 0.50 m 16 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² Tabla 4.5 Características de las columnas C-11 y C-13 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C – 11 C - 13 SÓTANO 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.25 m x 0.61 m 8 Ø 3/4” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 1° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.25 m x 0.61 m 8 Ø 3/4” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 2° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.25 m x 0.61 m 8 Ø 3/4” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 0.25 m x 0.61 m 8 Ø 3/4” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² - 55 5° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² - 6° NIVEL 0.80 m x 0.50 m 20 Ø 1” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² - Tabla 4.6 Características de las columnas C-14 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión C – 14 SÓTANO 0.40 m x 0.97 m 6 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 1° NIVEL 0.40 m x 0.97 m 6 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 2° NIVEL 0.40 m x 0.97 m 6 Ø 1” + 4 Ø ¾” ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 3° NIVEL 0.40 m x 0.97 m 6 Ø 1” + 4 Ø ¾” 56 ▢ Ø 3/8” : 1 @ 0.05, 8 @ 0.10 c/ext. Rto. @ 0.25 m f’c 280 kg/cm² 4° NIVEL - 5° NIVEL - 6° NIVEL - - VIGAS Las vigas de concreto son peraltadas, estas se apoyan en las columnas y muros de concreto armado. A continuación se presenta las características de las vigas del sótano del Módulo 1. Tabla 4.7 Características de las vigas V1-S01 y V1-S02 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión SÓTANO Viga V1 – S01 Eje Ag (0.30 m x 0.65 m) V1 – S02 Eje Ae (0.30 m x 0.65 m) Acero Superior Inferior Superior Inferior Eje A5 Eje A6 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A6 Eje A7 3 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” Eje A7 Eje A8 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A8 Eje A9 - 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” Eje A9 Eje A10 - 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A10 Eje A11 - 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” Tabla 4.8 Características de las vigas V1-S03 y V1-S04 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión SÓTANO Viga V1 – S03 Eje Ac (0.30 m x 0.65 m) V1 – S04 Eje Aa (0.30 m x 0.65 m) Acero Superior Inferior Superior Inferior Eje A5 2 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 57 Eje A6 Eje A6 Eje A7 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” Eje A7 Eje A8 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” Eje A8 Eje A9 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A9 Eje A10 3 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A10 Eje A11 3 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” 3 Ø 1” 2 Ø 1” Tabla 4.9 Características de las vigas V1-S05 y V1-S06 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión SÓTANO Viga V1 – S05 Eje A10 (0.30 m x 0.65 m) V1 – S06 Eje A7 – A9 (0.30 m x 0.65 m) Acero Superior Inferior Superior Inferior Eje Ag Eje Ae - 2 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje Ae Eje Ac 5 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” Eje Ac Eje Aa 4 Ø 1” 2 Ø 1” 7 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 6 Ø 1” 2 Ø 1” Eje Aa Eje Ao 7 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 7 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 6 Ø 1” 2 Ø 1” 6 Ø 1” 2 Ø 1” Tabla 4.10 Características de las vigas V1-S07A y V1-S07 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión SÓTANO Viga V1 – S07A Eje A8 (0.30 m x 0.65 m) V1 – S07 Eje A7 – Eje A6 (0.30 m x 0.65 m) Acero Superior Inferior Superior Inferior Eje Ag Eje Ae 2 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” + 1 Ø ¾” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” Eje Ae Eje Ac 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje Ac Eje Aa 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” Eje Aa Eje Ao 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 2 Ø 1” 58 Asimismo, se presenta las características de las vigas del 1° al 5° nivel del Módulo 1. Tabla 4.11 Características de las vigas V1-T01 y V1-T02 Fuente: Expediente Técnico – Hospital Daniel Alcides Carrión 1° - 5° NIVEL Viga V1 – T01 Eje Ag (0.30 m x 1.40 m) V1 – T02 Eje Ae (0.30 m x 0.65 m) Acero Superior Inferior Superior Inferior Eje A5 Eje A6 4 Ø 1” 3 Ø 1” 8 Ø 1” 7 Ø 1” 2 Ø 1” + 3 Ø ¾” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A6 Eje A7 8 Ø 1” 7 Ø 1” 8 Ø 1” 7 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A7 Eje A8 8 Ø 1” 7 Ø 1” 8 Ø 1” 7 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A8 Eje A9 8 Ø 1” 7 Ø 1” 8 Ø 1” 7 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” 4 Ø 1” 2 Ø 1” Eje A9 Eje A10 8 Ø 1”