Memoria de Cálculo Centro Recreacional Estrúctura Metálica

 

MEMORIA DE CÁLCULO CENTRO RECREACIONAL ESTRÚCTURA METÁLICA CUBIERTA METÁLICA PISCINA: Para el Cálculo se ha considerado lo siguiente: 

 ACERO A SER UTILIZADO TIPO (A-36 ) norma ASTM, PARA TODOS LOS PERFILES

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SOLDADURA CON EL ELECTRODOS ECTRODOS A 60 XX 

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NORMA PARA CARGAS PERMANENTES Y SOBRECARGAS NORMA AISC – LRFD

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NORMA PARA EL CÁLCULO ESTRÚCTURAL EN ACERO AISC –

LRFD DETERMINACIÓN DE CARGAS DE DISEÑO: 

PESO PROPIO DE LA ESTRÚCTURA: POR ARCO ES DE 405.77 KG

Y DEL COLISEO TOTAL ES DE 3647.43 3647.43 KG 

PESO PROPIO CUBIERTA DE POLICARBONATO: 1.2 KG / M2 X  1192.50 M2

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PESO PROPIO CUBIERTA DE POLICARBONATO: DEL COLISEO TOTAL, Y POR ARCO ES DE 159 KG

=1431 KG

SOBRECARGA DE TECHO: 30 KG / M2 X 34,60 M2 = 1038 KG DEL COLISEO TOTAL, Y POR ARCO ES DE 115.33 KG MAYORACIÓN DE CARGAS: Q = 1.4 *CM + 1.7 CV = 1.4 *(5078.43 KG) + 1.7*(1038 KG) = 10877.802 KG DIMENSIONES ZAPATAS TIPO: Hormigón Hormigón  H - 18

 

 σ  = P / A, SE ASUME

σ  SUELO

= 0.9 KG / CM2

A = 10877,802 KG / 0.9 KG / CM2 = 12086.45 CM2 LADO MÍNIMO L = 110 CM, CM, PERO POR SEGURIDAD Y POR CONDICIONES  ANTIDESLIZAMIENTO Y / O VUELCO L CÁLCULO = L MIN + 0.50 M = 1.60 M

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DISEÑO A FLEXIÓN:

1ER PASO (DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA).-

 

Este Paso ya lo realizamos en la primera parte del descenso de cargas de la estructura. 

2do PASO (DIMENSIONAMIENTO EN elevación).-

Se estima el canto útil "d "d" de la zapata en función a las verificaciones de corte por punzonam punzonamien iento to y cor corte te por fl flexi exión ón o se pue puede de calcul calcular ar un canto canto úti útill mínimo. El reglamento ACI 318S-05* indica que el canto útil de las zapatas no debe ser menor a 15 cm para zapatas ap apoyadas oyadas sobre el suelo. 

Verificación a corte por punzonamiento

Una columna apoyada en una zapata produce el efecto de punzonamiento a caus ca usa a de lo loss esfu esfuer erzo zoss cort cortan ante tess qu que e actú actúan an en la za zapa pata ta alre alrede dedo dorr de dell perí pe ríme metr tro o de la co colu lumn mna, a, ef efec ecto to po porr el que que la za zapa pata ta se so some mete te a un una a compresión vertical. Si este esfuerzo es muy grande la zapata tiende a fallar por corte.

El promedio de esfuerzo cortante en el concreto que falla, puede tomarse equivalente al que actúa en planos verticales a través de la zapata y alrededor de la columna sobre un perímetro a una distancia d 2 de la cara de la columna (sección vertical a través de abcd en la figura anterior, Este esfuerzo de corte puede ser determinado con la siguiente ecuación:

 

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Cálculo del refuerzo de acero por flexión

Las zapatas cuadradas trabajan en una sola dirección, entonces la armadura de flexión se distribuye uniformemente a lo largo y ancho de la zapata. En las zapatas rectangulares se debe calcular el refuerzo de acero en dos dir irec ecci cio ones es,, el ref efue uerrzo en la dir irec eccció ión n larg arga (As1  )) deb debe e dis distri tribui buirse rse uniformemente en el ancho total de la zapata, para el refuerzo en la dirección corta, una porción del refuerzo total ( A  As2 ) debe distribuirse en forma uniforme sobre la franja (centrada con respecto al eje de la columna) cuyo ancho sea igua iguall a la lo long ngit itud ud de dell lado lado co cort rto o de la zapa zapata ta.. El refu refuer erzo zo re rest stan ante te (  A As3) requerido en la dirección corta debe distribuirse equitativamente sobre los dos segmentos fuera del ancho de la franja, la mitad para cada segmento.

 

Para lo cual se utilizan las siguientes ecuaciones ecuaciones::

AS1 = 1087780.2 kg*cm 0,85*4200*(30 cm – 12,75) 2 AS1 = 12.89 cm2 Pero: AS1min = 0,0018*b*h = 0,0018*160 0,0018*160*30 *30 = 8.64 cm2 

ENTONCES usar el área de acero DE CÁLCULO:

colocar en ambas direcciones ø de 16 mm cada 20 cm 

 

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CÁLCULO DE LOS PERFILES METÁLICOS NECESARIOS PARA EL  ARCO METÁLICO DEL COLISEO COLISEO DE LAS PISCINAS:

PARA LOS PERFILES DEL ARCO PROPIAMENTE DICHO SE ASUME EN PRINCIPIO UN PE PERF RFIL IL C 80 80X5 X50X 0X15 15 DE 3 MM DE ES ESPE PESO SOR, R, ES ESTO TOS S PE PERF RFIL ILES ES SON SON LAMINADOS Y DOBLADOS EN FRIO: VERIFICACIÓN A TENSIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)

 Ø T T *T  *T n = ø  A t  t  N * F   y  ;

0.9*7.75 CM2 * 2500 KG / CM2 = 17437,50 KG

COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2170.45 KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2170.45 KG < 17437,50 KG, ENTONCES CUMPLE. VERIFICACIÓN A COMPRESIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2) φc P   P n = φ c  A Aeff * Fn φ

Pn =

c

0.70∗ 7.75 CM2 ∗2500 Κ G /CM2 = 13562.60 KG

COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2143.85 KG A TRAC TR ACCI CION ON EN ENTO TONC NCES ES CU CUMP MPLE LE YA QU QUE E 21 2143 43.8 .85 5 KG < 17 1743 437, 7,50 50 KG KG,, ENTONCES CUMPLE. VERIFICACIÓN A FLEXIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)

FLEXION ARRIOSTRADA: φb M   M n = φ

b

Se * Fy

φ b  M  M n = 0.9 *3.18

4

2

CM *2500 KG / CM = 7155 KG

COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2719.25 KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2143.85 KG < 7155 KG, ENTONCES CUMPLE.

 

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CÁLCULO DE LOS PERFILES METÁLICOS DIAGONALES NECESARIOS PARA EL ENTRAMADO METÁLICO DEL ARCO DEL COLISEO:

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PARA PAR A LOS PER PERFIL FILES ES DEL ARCO PR PROPI OPIAM AMENT ENTE E DICHO DICHO SE ASUM ASUME E EN PRIN PR INCI CIPI PIO O UN PE PERF RFIL IL U 50 50X4 X40X 0X20 20 DE 2 MM DE ESPE ESPESO SOR, R, ES ESTO TOS S PERFILES SON LAMINADOS Y DOBLADOS EN FRIO:







VERIFICACIÓN A TENSIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)

 Ø T T*T  *  T n = ø  A tt   N * F   y  ;

0.9*3.65 CM2 * 2500 KG / CM2 = 8212.50 KG

COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2170.45 KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2170.45 KG < 8212.50 KG , ENTONCES CUMPLE.



VERIFICACIÓN A COMPRESIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)



φ c  P  P n = φ c  A Aeff * Fn



φ



COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2143.85

Pn =

c

0.70∗ 3.65 CM2 ∗2500 Κ G /CM2 = 6387.50 KG

KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2143.85 KG < 6387.50 KG, ENTONCES CUMPLE. 

VERIFICACIÓN A FLEXIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)



FLEXION ARRIOSTRADA:



φ b  M  M n = φ



φ b  M  M n = 0.9 *2.1



COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2719.25

b

Se * Fy 4

2

CM *2500 KG / CM = 4725 KG

KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2143.85 KG < 4725 KG, ENTONCES CUMPLE.

 



CÁLCULO DE LOS PERFILES METÁLICOS NECESARIOS VERTICALES PARA EL ENTRAMADO METÁLICO DEL ARCO DEL COLISEO:



PARA PAR A LOS PER PERFIL FILES ES DEL ARCO PR PROPI OPIAM AMENT ENTE E DICHO DICHO SE ASUM ASUME E EN PRIN PR INCI CIPI PIO O UN PE PERF RFIL IL U 50 50X4 X40X 0X20 20 DE 2 MM DE ESPE ESPESO SOR, R, ES ESTO TOS S PERFILES SON LAMINADOS Y DOBLADOS EN FRIO:







VERIFICACIÓN A TENSIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)

 Ø T T*T  *  T n = ø  A tt   N * F   y  ;

0.9*3.65 CM2 * 2500 KG / CM2 = 8212.50 KG

COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2170.45 KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2170.45 KG < 8212.50 KG , ENTONCES CUMPLE.



VERIFICACIÓN A COMPRESIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)



φ c  P  P n = φ c  A Aeff * Fn



φ



COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2143.85

Pn =

c

0.70∗ 3.65 CM2 ∗2500 Κ G /CM2 = 6387.50 KG

KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2143.85 KG < 6387.50 KG, ENTONCES CUMPLE. 

VERIFICACIÓN A FLEXIÓN: ACERO A36 (FY = 25OKG / CM2)



FLEXION ARRIOSTRADA:



φ b  M  M n = φ



φ b  M  M n = 0.9 *2.1



COMO CADA ELEMENTO DE EL ARCO ESTA SOMETIDO A SOLO 2719.25

b

Se * Fy 4

2

CM *2500 KG / CM = 4725 KG

KG A TRACCION ENTONCES CUMPLE YA QUE 2143.85 KG < 4725 KG, ENTONCES CUMPLE.