Memoria de calculo - nave industrial

 MEMORIA DE CÁLCULO DE UNA  NAVE  NAVE INDUSTRIAL INDUSTRIAL 1 AN ANT TECE CEDE DENT NTE ES El objetivo de la presente memoria de cálculo consiste en dar a conocer los criterios utilizados para el análisis y diseño de la estructura de un edificio para uso de coliseo de 03 pisos, cuyos planos (planta y elevación), se presentan adjunto al presente, el coliseo está proyectado pro yectado  para albergar a 000 espectadores en sus tribunas, !ue son de 03 niveles, conformando un área construida de "0000 m#$

2 DES DESCRI CRIPC PCION ION DEL TRA TRABAJ BAJO: O: %a presente memoria de cálculo tiene por finalidad dar a conocer los crit criter erio ioss util utiliz izad ados os para para el anál anális isis is y dise diseño ño estr estruc uctu tura rall de la edificación antes mencionada$ El edificio en mención se encuentra ubicado en el distrito de &isco,  provincia de &isco &isco y departamento de de 'ca$ El proyecto contempla la construcción de rampas, debajo de la edificación para el acceso de los camarines, canca y tribunas, los cuales son independientes$ independientes$ El sistema estructural utilizado consiste en pórticos de concreto armado formado por columnas circulares de 0$*m de diámetro unidas  por vigas$ &ara la estructura de las losas de teco, se consideró tanto losas nervadas como losas aligeradas de 0$#0 y o$#* m de espesor$

3 NO NORM RMAS AS UT UTIL ILIZ IZAD ADAS AS:: • • • • • •

E 0$#0 + orma de -argas$ E 0$30 + orma .ismo resistente$ E 0$*0 + orma de .uelos y -imentaciones$ E 0$/0 + orma de -oncreto rmado (#001)$ E 0$10 + Estructuras 2etálicas$ -' 3"40 (5.)$

4 MATER ERIIALE LES S: E.675-657 2E68%'- -E79 3/ , &ara todos los elementos E.675-657 :E -9-7E69 -oncreto armado f;cm# 2579. :E E.675-657$ -obertura metálica , peso "/$*=g>m# •

•

5 PR PRED EDIM IMEN ENSI SION ONAM AMIE IENT NTO: O: "$"$ &7E:'2E.'92'E6 &7E:'2E.'92'E69 9 :E -9%52.$ %as columnas se an pre dimensionado con un área de #0cm# y un momento de inercia de 00cm en la dirección fuerte y 3*0 cm en la dAbil$ "$#$ &7E:'2E.'92'E6 &7E:'2E.'92'E69 9 :E -E7-@$ %as barras !ue componen la cerca an sido predimensionadas con un área de "0cm#$ "$3$ &7E:'2E.'92'E6 &7E:'2E.'92'E69 9 :E 77'9.67E 77'9.67E.$ .$ %os arriostres an sido modelados con una sección circular, de 3cm de diámetro$ "$$ &7E:'2E.'92'E6 &7E:'2E.'92'E69 9 :E B'C5E6 B'C5E6.$ .$ .e an pre dimensionado con un área de "0 cm#$

6 CARGAS:

CARGAS VIVAS

CARGAS MUERTAS

': -arga de teco

': -obertura

-7C 30$00 =g>m#

-7C "/$* =g>m#

%as cargas sDsmicas y de viento serán determinadas más adelante$

7 PARÁM RÁMETR ETROS OS SI SISMI SMICOS COS:: "$*$ 9'F 9'F'--' '--'G G () El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la Figura H 0"$ %a zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las caracterDsticas generales de los movimientos sDsmicos y la atenuación de Astos con la distancia epicentral, asD como en información geotectónica$  cada zona se asigna un factor  segIn se indica en la 6abla H 0"$ Este factor se interpreta como la aceleración máJima del terreno con una probabilidad de "0K de ser eJcedida en *0 años$

TABLA N° 01 FACTORES DE ZONA  ZONA Z  3 2 1

0,4 0,3 0,15

Fi!"# $1% M#&# '( Z)*i+i,#,i-* S./0i,#

&ara nuestro proyecto, la edificación se encuentra ubicada en el departamento de 'ca, provincia de -inca, distrito de -inca ?aja la cual se encuentra ubicada en la ona 3 segIn nuestro mapa de zonificación sDsmica$ Factor de ona del &royectoL 0$0 (9 3) "$/$ -9:'-'9E. %9-%E. (6& y .) .egIn la orma E$030, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el  perDodo fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte$ %os tipos de perfiles de suelos son cuatroL

TIPO S1 S 2 S3 S4

TABLA N° 02 PARAMETROS DEL SUELO DESCRIPCION Rocas o suelos muy rígidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor  ondiciones excepcionales

Tp(s)

S

0,4 0,6

1,00 1,20

0,9

1,40

!

!  

:óndeL 6pL &eriodo !ue define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo$ .L Factor de suelo &ara nuestro caso los parámetros de suelo están especificados por  asignación del docente, en cuyo caso tenemos .3, dondeL 6p < 0$10 s y . < "$0 "$$ F-697 :E 2&%'F'--'G .M.2'- (-) :e acuerdo a las caracterDsticas de sitio, se define el factor de amplificación sDsmica (-) por la siguiente eJpresiónL C =2.5

(  )

Tp ≤ 2.5 T 

6 es el periodo segIn se define en el rtDculo " ("$#) ó en el rtDculo " ("$# a) de la norma E0$30$ El periodo fundamental para cada dirección se estima con la siguiente eJpresiónL T =

hn C t 

nL ltura total de la edificación en metros$ -tL -oeficiente para determinar el periodo predominante de un edificio Este coeficiente NcO se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto de la aceleración en el suelo$ &ara nuestro caso c @m#

.ucción < 4##$"#=g>m#

B'E69 "

.ucción < 4#*$0=g>m#

.ucción < 4##$"#=g>m#

B'E69 #

Es!uema para el análisis ante cargas de viento

"$"#$

-7C EU6E7'97 :E B'E69 E &7E:E. BE76'-%E.$ V  (¿¿ h )2  P h=0.005 C ¿

?7%9BE69L -omo vemos !ue la inclinación de la cubierta es de ""V tendremos !ue usar los coeficientes de la tabla " (F-697E. :E F972) de 0$ para succión$  P presion=0.005 (0.8 )( 85.86 ) 2

 P presion=29.48 kg / m 2

.96BE69L &ara el cálculo de la presión en la zona de sotavento se tendrá !ue usar el coeficiente de (40$/)  Psucciòn=0.005 (−0.6 )( 85.86 ) 2

 Psucciòn=−22.12 kg / m 2

$

BARLOVENTO

SOTAVENTO

ESTADO

&resión < #1$ =g>m#

.ucción < 4##$"# =g>m#

B'E69 " B'E69#

1$ ANÁLISIS ESTRUCTURAL: El análisis estructural de la edificación se realizará mediante el softRare .� B$"/ !ue resuelve diferentes tipos de estructuras aciendo uso de los elementos finitos como modelos matemáticos para la resolución de todo tipo de estructuras$ El modelo de estructuras será por medio de elementos tipo NframeO !ue son los adecuados para modelar estructuras compuestas por barras$ "$"3$ "

E67: :E :69. % &79C72$

CE92E67M :E% 29:E%9 .e a creado un modelo de barras !ue simulan los ejes de los elementos en el softRare de dibujo uto-ad para posteriormente importar la geometrDa del modelo al softRare de cálculo .ap#000 v$"/, cuyas dimensiones son las !ue se muestra a continuación$

'.E767 5 :'?5W9 :E EWE. 9 :E % CE92E67' :E% 29:E%9 -9 -96-'9E. E 569-:

'mportación del modelo al softRare de cálculo #

.'C-'G :E .E--'9E. X 26E7'%E.  continuación se muestran capturas de pantalla para especificar el modo de ingreso de materiales a la estructura$ En nuestro caso solo acero 3/,

A/i*#,i-* '( #/ /(,,i)*(/ '( &"( 'i0(*/i)*#0i(*)% CAPTURAS DE PREDIMENCIONADO DE COLUMNAS 0

CAPTURAS DE PREDIMENCIONADO DE CERCAS 0

CAPTURAS DE PREDIMENCIONADO DE VIGUETAS 0

CAPTURAS DE PREDIMENCIONADO DE ARRIOSTRE O TENSORES 0

3

.'C-'G :E -7C.$ %as cargas presentes en la estructura serán ingresadas al programa como se muestra a continuación$ .e tendrá en cuenta la alternancia de cargas para producir las condiciones más crDticas en los elementos estructurales$ %as cargas serán ingresadas al modelo en forma de cargas distribuidas aplicadas a las viguetas, para esto tendremos en cuenta el anco tributario, de cada vigueta$ ntes de ingresar las cargas a los elementos debemos tener en cuenta !ue para calcular al cerca o armadura metálica esta debe tomar solo las cargas aJiales al igual !ue las viguetas, estos elementos no deben transmitir momentos a otros elementos$ &ara ello liberamos a estos elementos en el programa de cálculo$ -omo se muestra a continuación$

ASIGNACI8N DE CARGAS A LOS ELEMENTOS TIPO VIGUETAS :efinimos primero los estados de carga en la estructura de carga  presente en la estructura$

-omo ya se especificó anteriormente se ingresarán las cargas distribuidas a cada vigueta$ &ara lo cual tenemos !ue el anco tributario de las viguetas es de #m$  continuación se muestra un cuadro de la determinación de las cargas distribuidas$

-7C B'BL

-7C B'E69L B'E69 UL B'E69 "L ?arloventoLpresión .otavento Lsuccion

Biento en viguetas

Biento en columnas

B'E69 #L ?arloventoLsuccion .otaventoLsuccion$

Biento en viguetas

Biento en columnas$ .e ace lo mismo para la dirección negativa $$ el viento en la dirección y no es crDtico

-7C .'.29UL

-7C .'.29XL

%as cargas de peso propio se calculan internamente travAs del softRare 

-92?'-'9 :E -7C.$ %as combinaciones de cargas utilizadas son las combinaciones del %7F:$ %a eJpresión para el re!uisito de seguridad estructural esL YZi [i\]7n (.uma de los productos de los efectos de las cargas y factores de carga) \(factor de resistencia)(resistencia nominal) (%os efectos de las cargas) \(la resistencia o capacidad del elemento estructural) Factores de carga y las combinaciones :onde 5 +la carga ultima : +cargas muertas (:ead load) % +cargas vivas (%ive load) %r +cargas vivas en tecos (7oof %ive load) . +cargas de nieve (.noR load) 7 +carga inicial de agua de lluvia o ielo (7ain Rater or ice load) ^ +fuerzas de viento (^ind load) E +Fuerzas de .ismo (Eart!ua=e load) 5 < "$ : (Ecuación   ‐" del %7F:) 5 < "$#: _ "$/% _ 0$*(%r o . o 7)

(Ecuación   ‐# del %7F:)

-uando ay cargas de impacto 5 < "$#: _ "$/(%r o . o 7) _ (0$* %r o 0$ ^) (Ecuación   ‐3 del %7F:) 5 < "$#: _ "$3^ _ 0$*% _ 0$*(%r o . o 7) (Ecuación   ‐ del %7F:) 5 < "$#: `"$0E _0$* %_0$#. (Ecuación   ‐* del %7F:) EJiste un cambio en el valor de factor de carga para % en las combinaciones  ‐3,  ‐, ‐* cuando se trata de garajes, áreas de reuniones pIblicas y en todas las áreas donde la carga viva eJceda de "00 psf, 5 < "$#: _ "$/(%ro . o 7)_("$0 % o 0$ ^) (Ecuación   ‐3; del %7F:) 5 < "$#:_"$3^_"$0%_0$*(%ro . o 7) (Ecuación   ‐; del %7F:) 5 < "$# : `"$0 E _ "$0 % _ 0$#. (Ecuación   ‐*; del %7F:) -uando ay la posibilidad de levantamiento por las fuerzas de viento y sismo, 5 < 0$1 : `("$3 ^ o "$0 E) (Ecuación   ‐/ del %7F:) %as magnitudes de las cargas (:, %, %r, etc$) +obtenerse en los reglamentos de construcción vigentes o en la especificación .-E $13$ .-E +merican .ociety of -ivil Engineers -arga crDtica o gobernante el valor más grande obtenido en cada caso

'ngresamos estas combinaciones al programa, como a continuación se muestra$

"$"$

.%': :E :69. :E% &79C72

*

:'C72 :E 292E69. F%E-697E.$

/

:'C72 :E F5E7. -9766E.



:'C72 :E F5E7. U'%E.$

11 DISE9O DE CERCAS: 12 DISE9O DE COLUMNAS: 13 DISE9O DE CIMENTACIONES: %as cimentaciones estarán conformadas por zapatas aisladas$ &ues no se encuentran restricciones alrededor de la estructura$ El diseño de las mismas se muestra a continuaciónL

14 PLANOS: