MEMORIA DE CÁLCULO
MEMORIA DE CÁLCULO COBERTURA DE PLANTA PISCINA L=25 m
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ABRIL 2014
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MEMORIA DE CÁLCULO
INDICE 1.Generalidades - Objetivo - Descripción de la Estructura - Descripción de la estructura a instalar - Normatividad 2.Procedimiento de Evaluación - Análisis Dinámico - Análisis de Desplazamiento - Verificación de esfuerzos 3.Criterio de la evaluación estructural. 4.Características de la Estructura - Característica de los materiales. 5.Metrado de Cargas - Cargas por peso propio - Cargas Vivas - Cargas de nieve - Cargas de Sismo Estático 6.Introduccion de datos al sap 6.1.Combinaciones de carga 6.2.metrado de carga 6.3.analisis de columnas 7.Consideraciones para el diseño
MEMORIA DE CÁLCULO
Integrantes Proyecto
: :
Raul Paco Ayuque tijeral a 2 aguas 25 m de luz
1. Generalidades Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar los cálculos justificativos del diseño estructural de la cobertura de la Nueva Planta que va albergar una piscina en área de 25x36m. Descripción de la Estructura: La estructura a calcular es una cobertura metálica a 2 aguas con 25 m de luz y columnas separadas cada 6m.
NORMATIVIDAD
Se considera en la VERIFICACION ESTRUCTURAL la normatividad: o o
RNE 2009, Capítulo E020 Cargas. RNE 2009, Capítulo E090 ACERO
2.Procedimiento de Evaluación Análisis de desplazamientos: Se verificará los desplazamientos obtenidos en el programa SAP2000 V14.01 tomando como referencia los establecidos en la Norma correspondiente.
Verificación de esfuerzos: Entre los parámetros que intervienen en la VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexión, carga axial en los perfiles de la cobertura.
3.Criterio de la Evaluación Estructural Se ha considerado para su diseño cargas propias, cargas vivas, cargas de viento.
4.Características de la Estructura Características de los materiales:
o
210 Kg/cm2 Modulo de Elasticidad del concreto E = 2173700.0 Kg/cm2 Resistencia a la fluencia del acero grado 60, fy = 4200 Kg/cm2 Kg/cm2
o
Perfiles Laminados, ASTM A36, Fy= 36 kip
o o
Resistencia mecánica del concreto f’c =
ELEMENTOS DE ACERO Y CONCRETO: Tijeral a 2 aguas conformado por ángulos de 2L3X3X1/4” Viguetas de sección canal de C3”X1 1/2 ". Columnas fc=210 de sección 25x40
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Predimensio namient o del tijeral
1.2376 1.2376
2.5000 25.0000
5.Metrado de Cargas
Cargas por peso propio y cargas muertas: Son cargas provenientes del peso de los materiales, luminarias, instalaciones, etc. Sobrecarga de Luminarias= 35 kg/m2 Sobrecarga de Cobertura= Cobertura= 10 kg/m2
Cargas vivas (Lr): Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura, y de montaje además también la carga de nieve se le considera carga viva.
Sobrecarga de la estructura Lr= 50 kg/m2
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Carga de Nieve (S):
Sobrecarga de nieve= 40 kg/m2
Cargas producidas por viento (W): Análisis de las cargas producidas por la acción de ráfagas de viento sobre la estructura metálica. P=Cq x Cr x q (Kg/m2) Donde: P = Presión del viento Cp= Coeficiente de presión Cr= coeficiente de ráfaga q= presión dinámica Cp= Cpe - Cpi q= 0.005 v2 (kg/m2)
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A
F E
| Presiones calculadas para una velocidad de 75 km/h según el mapa eólico a una altura de 10m transformando la velocidad a una altura de 8.5m V h
75.00 KPH 8.50 m
( h/10)0.22 Vh
0.96 72.37 KPH
PE = -18.33 kg/m2 PF = -15.71 kg/m2
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Carga por sismo estatico: FUERTA CORTANTE EN EL EJE X h
Ct
6
35
0.6 C≤2.5
Z
U
S
P( tn)
R
0.3
1
1.2
93.66
6
CX = 2.5*(TP/TX)
TX=h/Ct TX =
TP=
0.17142857
CX =
VX=(Z*U*C*S*P)/R 2.5
VX =
14.049
FUERTA CORTANTE EN EL EJE Y h
Ct
6
35 TY=h/Ct
TY =
SX
0.17142857
TP=
0.6 C≤2.5
CY = 2.5*(TP/TY) CY =
Z
U
S
P( tn)
R
0.3
1
1.2
93.66
6
VY=(Z*U*C*S*P)/R 2.5
VY =
14.049
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SY
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6.-Introducción de datos al SAP2000 Combinaciones Combinaciones de Cargas Empleadas: Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes: COMB1 COMB2 COMB3, COMB4, COMB5, COMB6 ,7 y 8 COMB9, COMB10, 11 y12 Donde: D: Carga permanente. Lr: Carga Viva. W: Viento. S: Nieve E: Sismo
: : : : : :
1.4 D 1.2 D +1.6 Lr+0.5S 1.2 D + 1.6 Lr + 0.8W 1.2 D + 0.5 Lr + 1.3W 0.9D + 1.3W± 1.5E 1.2 D ± 1.5E + 0.2S
MEMORIA DE CÁLCULO Metrado de Cargas: Debido a que el programa SAP2000 hace la distribución automática de las cargas muertas de perfiles que se introdujeron sobre la cobertura. Metrado en tn de los elementos TABL TABLE: E: Frame Frame Section Section Properties Properties 0 Sec SectionN ionNa ame Materia eriall
Tota otalWt lWt
Tex t 2L3X3X1/4
Te xt A36
Tonf 11.3869
C25X40 C3X3.5
fc210 6061T6
20.1833 1.7168
Analisis de elementos frame
Diagrama de envolventes kg/m E l em em e n t o s f r a m e
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Fuerzas axiales debido al SX kg-m E l em em e n t o s f r a m e
Momentos debido a la envolvente Tn-m E l em em e n t o s f r a m e
Analisis de la columna
De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos críticos en la estructura, los cuales serán analizados en esta sección para determinar que se cumpla con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones
Momentos debido al Sx kg-m
MEMORIA DE CÁLCULO E l em em e n t o s f r a m e
Carga axial debido al peso del tijeral tijeral kg-m E l em em e n t o s f r a m e
Momentos debido al Sy Sy kg-m E l em em e n t o s f r a m e
MEMORIA DE CÁLCULO Modelo Estructural
7.0 - CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO
Todos los elementos del sistema estructural se encuentran convenientemente arriostrados para garantizar la estabilidad de la cobertura. La selección de los elementos se hizo considerando el método de Diseño LRFD considerado en AISC 2005, Manual of Steel Construction Allowable Stress Design. American Institute Institute of Steel Construction. Para el cálculo estructural con la geometría en 3D de la planta, se utilizó el software SAP2000.
Las propiedades mínimas para los materiales considerados en este estudio son los siguientes: Acero Estructural Perfiles Laminados, ASTM A36
Fy=
36 kip
