MEMORIA DE CÁLCULO DE LAS ESTRUCTURAS DE ESTRUCTURAS METÁLICAS
AULAS – TIJERAL DE 14.25m
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DE LOS
SERVICIOS DE EDUCACIÓN PRIMARIA DE LA I.E.
30059 ROSA DE AMERICA DISTRITO DE
HUANCAYO, PROVINCIA DE HUANCAYO - JUNIN”
2022
1. INTRODUCCION
Esta memoria de cálculo se detallará el modelamiento, análisis y diseño estructural de un techo metálico, que cubrirá 359.2 m2 (BxL = 14.25m x 25.2m) con altura total de 2.50 m; con una contraflecha de 2.50m que estará destinado para un coliseo cerrado.
Vista Frontal.
Vista 3D.
Modelo 3D de AutoCAD del Techo metálico a Diseñar en SAP2000.
2.- DISEÑO DE ACEROS:
Su modelamiento, análisis y diseño estructural se realizó en el programa de cómputo SAP2000 v23.3.1; se hizo el modelamiento de la estructura metálica
Se aplicó en gran parte la Normativa Peruana para análisis y para su diseño las especificaciones AISC – LRFD 93.
2.1 DATOS GENERALES, MATERIALES & CARGAS
Categoría de la Obra: De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y su norma de Diseño Sismorresistente E.030, se categoriza a la edificación como Edificación importantes (B).
Configuración Estructural: Tiene una configuración regular en planta y en altura.
Acero estructural: Angulo, Barras lisas, tubos rectangulares y cuadradas: ASTM A500 Acero ASTM A500
Módulo de elasticidad E (Gpa) = 200 2039440 kg-f/cm2 Módulo de elasticidad por
cortante G (Gpa) = 76923 784399216 kg-f/cm2 Resistencia a la fluencia Fy (Mpa) = 320 3263.104 kg-f/cm2 Resistencia ultima Fu (Mpa) = 405 4129.866 kg-f/cm2
Porcentaje de elongación 21% - 25%
Coberturas: Peso Propio: 3.88 Kg/m2.
Sobrecargas de Diseño (CV): 50
Kg/m2
TECHO DE TEJA ANDINA
El espaciado considerado es de 1.125 m
Cargas de Viento:
Velocidad del Viento: 75 Km/h Velocidad de Diseño: 71.41 Km/h Presión por Barlovento: 28.48 Kg/m2 Succión por Sotavento: -13.43Kg/m2 Combinaciones de Carga:
Carga muerta debida al peso propio de los elementos y los efectos permanentes sobre la estructura. Carga viva debida al mobiliario y ocupantes.
La resistencia requerida de la estructura y sus elementos debe ser determinada para la adecuada combinación crítica de cargas factorizadas. El efecto crítico puede ocurrir cuando una o más cargas no estén actuando. Para la aplicación del método LRFD, las siguientes combinaciones deben ser investigadas:
Vista en Elevación de las partes de una cobertura en arco.
2.2. Diseño estructural
2.2.1. Criterios Generales y Especificaciones para Análisis y Diseño Estructural Como se mencionó anteriormente, se realizará el análisis y diseño estructural en el Programa Sap2000 v23.3.1. Una captura de pantalla del techo se muestra a continuación.
El diseño estructural se ha efectuado para el máximo efecto de las cargas sobre cada uno de los elementos empleando las combinaciones y los esfuerzos permisibles de las
especificaciones del reglamento, además se ha cogido el valor máximo de las combinaciones de carga que señala el mismo.
Las viguetas se modelaron apoyadas en sus bridas o cordones superiores. Este
elemento se diseñará únicamente con un solo elemento rectangular o cuadrado por la dimensión de luces libres que tiene que cubrir:
Tensores.
Debemos tener en cuenta que los tijerales son elementos que se pandearán lateralmente en sus bridas inferiores o superiores debido a los estados a los que estarán expuestos. Una solución bastante convincente y económica es colocar arriostres en forma de cruz con cables o barras de acero lisas como es nuestro caso.
2.3.- RESULTADOS:
Al no encontrarse ningún tipo de diseño o plano previo se hizo un predimensionamiento y un diseño aparte, de los cuales los resultados son los siguientes:
Movimientos por combinación de Nieve 1:
Movimientos por combinación de Nieve 2:
Movimientos por sotavento:
Movimientos por barlovento:
Desplazamientos por peso propio:
Esfuerzos axiales:
PERFILES Y SECCIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES:
Correas inferiores:
Tensores superiores y correas:
2.3. CONCLUSIONES
Los elementos considerados en la estructura cumplen con los requisitos de esfuerzo y deformación solicitados.
- Aun cuando el reglamento nos dice que no es necesario hacerse el análisis y diseño por los efectos de viento o nieve al mismo tiempo aquí se hicieron ambos análisis.
- La estructura de acero tiene un buen comportamiento ante eventos importantes de nieve.
- Se garantiza la estabilidad de la estructura ante las cargas actuantes.
