Memoria de Calculo TIJERAL 2 AGUAS

(1)

MEMORIA DE CÁLCULO

“

COBERTURA DE PLANTA PISCINA L=25 m

””

ABRIL 2014

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INDICE INDICE 1.Generalidades 1.Generalidades - Objetivo - Objetivo -

- Descripción Descripción de de la la EstructuraEstructura -

- Descripción Descripción de de la la estructura estructura a a instalarinstalar - Normatividad

- Normatividad

2.Procedimiento de Evaluación 2.Procedimiento de Evaluación

-

- Análisis Análisis DinámicoDinámico -

- Análisis Análisis de de DesplazamientoDesplazamiento -

- Verificación Verificación de de esfuerzosesfuerzos 3.Criterio de la evaluación estructural. 3.Criterio de la evaluación estructural. 4.Características de la Estructura 4.Características de la Estructura

-

- Característica Característica de de los los materiales.materiales. 5.Metrado de Cargas

5.Metrado de Cargas -

- Cargas Cargas por por peso peso propiopropio -

- Cargas Cargas VivasVivas -

- Cargas Cargas de de nievenieve -

- Cargas Cargas de de Sismo Sismo EstáticoEstático 6.Introduccion de datos al sap 6.Introduccion de datos al sap

6.1.Combinaciones de carga 6.1.Combinaciones de carga 6.2.metrado de carga 6.2.metrado de carga 6.3.analisis de columnas 6.3.analisis de columnas 7.Consideraciones para el diseño 7.Consideraciones para el diseño

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Integrantes

Integrantes : : Raul Raul Paco Paco AyuqueAyuque Proyecto

Proyecto : : tijeral tijeral a a 2 2 aguas aguas 25 25 m m de de luzluz 1. Generalidades

1. Generalidades Objetivo:

Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar los cálculos justificativos del diseño 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.

estructural de la cobertura de la Nueva Planta que va albergar una piscina en área de 25x36m.



 Descripción de la Estructura:Descripción de la Estructura: La estructura a calcular es una cobertura metálica a 2 aguas La estructura a calcular es una cobertura metálica a 2 aguas

con 25 m de luz y columnas separadas cada 6m. con 25 m de luz y columnas separadas cada 6m.



 NORMATIVIDADNORMATIVIDAD

Se considera en la VERIFICACION ESTRUCTURAL la normatividad: Se considera en la VERIFICACION ESTRUCTURAL la normatividad:

o

o RNE RNE 2009, 2009, Capítulo Capítulo E020 E020 Cargas.Cargas. o

o RNE RNE 2009, 2009, Capítulo Capítulo E090 E090 ACEROACERO 2.Procedimiento de Evaluación

2.Procedimiento de Evaluación



 Análisis de desplazamientos:Análisis de desplazamientos: Se verificará los desplazamientos obtenidos en el programaSe verificará los desplazamientos obtenidos en el programa

SAP2000 V14.01 tomando como referencia los establecidos en la Norma correspondiente. SAP2000 V14.01 tomando como referencia los establecidos en la Norma correspondiente.



 Verificación de esfuerzos:Verificación de esfuerzos: Entre los parámetros que intervienen en la VERIFICACIÓN Entre los parámetros que intervienen en la VERIFICACIÓN

ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexión, carga axial en los perfiles de la ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexión, carga axial en los perfiles de la cobertura.

cobertura.

3.Criterio de la Evaluación Estructural 3.Criterio de la Evaluación Estructural

Se ha considerado para su diseño cargas propias, cargas vivas, cargas de viento. Se ha considerado para su diseño cargas propias, cargas vivas, cargas de viento.

4.Características de la Estructura 4.Características de la Estructura 

 Características de los materiales:Características de los materiales: o

o Resistencia mecánica del concreto f’c =Resistencia mecánica del concreto f’c = 210 Kg/cm2210 Kg/cm2 o

o Modulo Modulo de de Elasticidad Elasticidad del del concreto concreto E E = = 2173700.0 2173700.0 Kg/cm2Kg/cm2 o

o Resistencia Resistencia a a la la fluencia fluencia del del acero grado acero grado 60, 60, fy = fy = 4200 K4200 Kg/cm2g/cm2 o

o Perfiles Laminados, ASTM A36, Fy= 36 kipPerfiles Laminados, ASTM A36, Fy= 36 kip ELEMENTOS DE ACERO Y CONCRETO: ELEMENTOS DE ACERO Y CONCRETO:



 Tijeral Tijeral a a 2 2 aguas aguas conformado conformado por por ángulosángulosde 2L3X3X1/4”de 2L3X3X1/4”



 Viguetas Viguetasde sección canal de C3”X1 1/2de sección canal de C3”X1 1/2".".



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Predimensio

Predimensio namientnamient o del o del tijeraltijeral

5.Metrado de Cargas 5.Metrado de Cargas 

 Cargas por peso propio y cargas muertas:Cargas por peso propio y cargas muertas:

Son cargas provenientes del peso de los materiales, luminarias, instalaciones, etc. Son cargas provenientes del peso de los materiales, luminarias, instalaciones, etc. Sobrecarga

Sobrecarga de Luminarias= de Luminarias= 35 kg/m235 kg/m2 Sobrecarga

Sobrecarga de Cde Cobertura= obertura= 10 10 kg/m2kg/m2



 Cargas vivas (Lr):Cargas vivas (Lr):

Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura, y de montaje además 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.

también la carga de nieve se le considera carga viva.

Sobrecarga de la estructura Lr= 50 kg/m2 Sobrecarga de la estructura Lr= 50 kg/m2

1.2 1.2376

376 2.5000

2.5000

25.0000

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

 Carga de Nieve (S):Carga de Nieve (S):

Sobrecarga de nieve= 40 kg/m2 Sobrecarga de nieve= 40 kg/m2



 Cargas producidas por viento (W):Cargas producidas por viento (W):

Análisis de las cargas producidas por la acción de ráfagas de viento sobre la estructura metálica. Análisis de las cargas producidas por la acción de ráfagas de viento sobre la estructura metálica.

P=Cq x Cr x q (Kg/m2) P=Cq x Cr x q (Kg/m2) Donde:

Donde:

P = Presión del viento P = Presión del viento Cp= Coeficiente de presión Cp= Coeficiente de presión Cr= coeficiente de ráfaga Cr= coeficiente de ráfaga q= presión dinámica q= presión dinámica Cp= Cpe - Cpi Cp= Cpe - Cpi q= 0.005 v q= 0.005 v22 (kg/m2) (kg/m2)

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||

Presiones calculadas para una velocidad de 75 km/h según el mapa eólico a una altura de 10m 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

transformando la velocidad a una altura de 8.5m

P PEE = -18.33 kg/m2 = -18.33 kg/m2 P P_F_F = -15.71 kg/m2 = -15.71 kg/m2 V V 7755..0000 KPHKPH h h 88..5500 mm ((hh//1100))00..2222 00..9966 V Vhh 7722..3377 KPHKPH E E F F A A

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Carga por sismo estatico: Carga por sismo estatico:

SX SX h h CCtt TTPP== 0.60.6 ZZ UU SS PP((ttnn)) RR 6 6 3355 00..33 11 11..22 9933..6666 66 T TXX== 0.171428570.17142857 CCXX = = 22..55 1144..004499 h h CCtt TTPP== 0.60.6 ZZ UU SS PP((ttnn)) RR 6 6 3355 00..33 11 11..22 93.6693.66 66 T TYY== 0.171428570.17142857 CCYY = = 2..525 VVYY== 1144..004499 FUERTA CORTANTE EN EL EJE X

FUERTA CORTANTE EN EL EJE X

FUERTA CORTANTE EN EL EJE Y FUERTA CORTANTE EN EL EJE Y

C C≤2.5≤2.5 T T_Y_Y=h/C=h/C_tt CC_Y_Y = 2.5*(T = 2.5*(T_P_P/T/T_Y_Y)) VV_Y_Y=(Z*U*C*S*P)/R=(Z*U*C*S*P)/R T T_X_X=h/C=h/C_tt CCXX = 2.5*(T = 2.5*(TPP/T/TXX)) C C≤2.5≤2.5 V VXX=(Z*U*C*S*P)/R=(Z*U*C*S*P)/R V VXX==

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SY SY

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6.-Introducción de datos al SAP2000 6.-Introducción de datos al SAP2000 

 Combinaciones de Combinaciones de Cargas Empleadas:Cargas Empleadas:

Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes:

de la estructura son las siguientes: COMB1 COMB1 : : 1.4 1.4 DD COMB2 COMB2 : : 1.2 1.2 D D +1.6 +1.6 Lr+0.5SLr+0.5S COMB3, COMB3, : : 1.2 1.2 D D + + 1.6 1.6 Lr Lr + + 0.8W0.8W COMB4, COMB4, : : 1.2 1.2 D D + + 0.5 0.5 Lr Lr + + 1.3W1.3W COMB5,

COMB5, COMB6 COMB6 ,7 ,7 y y 8 8 : : 0.9D 0.9D + + 1.3W± 1.3W± 1.5E1.5E COMB9,

COMB9, COMB10, COMB10, 11 11 y12 : y12 : 1.2 1.2 D D ± ± 1.5E 1.5E + + 0.2S0.2S Donde: Donde: D: Carga permanente. D: Carga permanente. Lr: Carga Viva. Lr: Carga Viva. W: Viento. W: Viento. S: Nieve S: Nieve E: Sismo E: Sismo

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Debido a que el programa SAP2000 hace la distribución automática de las cargas muertas de perfiles Debido a que el programa SAP2000 hace la distribución automática de las cargas muertas de perfiles que

que se se introdujeron introdujeron sobre sobre la la cobertura.cobertura. Metrado en tn de los elementos

Metrado en tn de los elementos

Analisis de elementos frame Analisis de elementos frame

Diagrama de envolventes kg/m Diagrama de envolventes kg/m

E l e

E l em e n t o s m e n t o s f r a m ef r a m e

TA

TABLBLE: E: FraFrame Secme Section tion PropProperties 0erties 0 Se

SeccttioionNnNaammee MMaattereriaiall TTototaalWlWtt T Teexxtt TTeexxtt TToonnf f 2 2LL33XX33XX11//44 AA3366 1111..33886699 C C2255XX4400 ffcc221100 2200..11883333 C C33XX33..55 66006611TT66 11..77116688

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Fuerzas axiales debido al SX kg-m Fuerzas axiales debido al SX kg-m

E l e

Momentos debido a la envolvente Tn-m Momentos debido a la envolvente Tn-m

E l e

Analisis de la columna Analisis de la columna

De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos críticos en la estructura, los cuales 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 serán analizados en esta sección para determinar que se cumpla con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones

Nacional de Edificaciones

Momentos

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Carga axial

Carga axial debido al debido al peso del tijpeso del tijeral eral kg-mkg-m

E l e E l em e n t o s m e n t o s f r a m ef r a m e Momentos debido Momentos debido al Sal Sy y kg-mkg-m E l e E l em e n t o s m e n t o s f r a m ef r a m e

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

 Todos los elementos del sistema estructural se encuentran convenientemente arriostradosTodos los elementos del sistema estructural se encuentran convenientemente arriostrados para garantizar la estabilidad de

para garantizar la estabilidad de la cobertura.la cobertura. 

 La selección de los elementos se hizo considerando el método de Diseño LRFDLa selección de los elementos se hizo considerando el método de Diseño LRFD considerado en AISC 2005, Manual of Steel Construction Allowable Stress Design. considerado en AISC 2005, Manual of Steel Construction Allowable Stress Design. American Ins

American Institute of Steel titute of Steel Construction.Construction. 

 Para el cálculo estructural con la geometría en 3D de la planta, se utilizó el softwarePara el cálculo estructural con la geometría en 3D de la planta, se utilizó el software SAP2000.

SAP2000.

Las propiedades mínimas para los materiales considerados en este estudio son los siguientes: Las propiedades mínimas para los materiales considerados en este estudio son los siguientes:

Acero Estructural Acero Estructural

