Memoria de Calculo Tijerales

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL FRONTERIZA DE SULLANA Memoria de Cálculo Estructural.

MEMORIA DE CÁLCULO I.

DATOS GENERALES. 1.1. Proyecto. El proyecto es estudio se denomina “CONSTRUCCION Y MEJORAMIENTO DE

LAS AREAS TECNICAS DEL COLEGIO CARLOS AUGUSTO SALAVERRY – SULLANA”.

El presente estudio consiste en el diseño y evaluación estructural de todos los tijerales que conforman la estructura de techo en el proyecto denominado: “Construcción y Mejoramiento de las Áreas Técnicas del Colegio Carlos Augusto Salaverry”. 1.2. Ubicación. - Sector - Distrito - Provincia - Departamento

: : : :

Barrios Buenos Aires. Sullana. Sullana. Piura.

1.3. Metas. Una de las metas del proyecto es el diseño estructural de la estructura de techo en un área de 13.90m x 26.00 m., a dos aguas con una altura de 4.80m. II.

NORMAS DE DISEÑO. ASTM AISC

Norma de acero estructural American Institute of Steel Construction

III. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. Acero. Las propiedades básicas del acero son: Propiedades básicas del acero de refuerzo Nº Propiedad del material 01 Masa específica 02 Peso específico 03 Módulo de elasticidad 04 Relación de Poisson

Unidad Tn/m3 Tn/m3 Kg/cm2

Magnitud 0.7981 7.8334 2,038,902 0.3

_____________________________________________________________________________ Proy.: Construcción y Mejoramiento de las Áreas Técnicas del Colegio Carlos Augusto Salaverry.

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL FRONTERIZA DE SULLANA Memoria de Cálculo Estructural. Acero Estructural: G36. Utilizado en las estructuras tijerales para proporcionar coberturas de bajo costo y poco peso, su resistencia a la tracción es de 36 Ksi ó 2,530 Kg/cm2.,

Area del perfil a radio de giro en radio de giro en radio de giro en

probar x y z

cm2 cm cm cm

Ag= rx= ry= rz=

3,02 0,770 1,588 0,498

1,51 0,770 0,770 0,500

0,71 0,950 0,950 0,950

1,27 0,320 0,320 0,320

6,25 1,590 2,147 0,000

11,87 1,980 2,673 0,000

3,40 1,160 1,160 0,740

4,61 1,570 1,570 1,000

IV. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES. 4.1.

Tijerales metálicos. -

V.

Para tijerales rectangulares, en un primer tanteo, se puede asumir que el peralte será suficiente, cuando es equivalente un veinteavo (120) de la luz libre entre apoyos. Pare tijerales triangulares, se recomienda que la pendiente se encuentre entre los 8 y 15, dependiendo de la intensidad de las precipitaciones de la zona.

CARGAS Se determinará los tipos de cargas que soportará la estructura, sus alternancias de carga viva, sus amplificaciones y combinaciones de las mismas según las exigencias del RNC, buscando en todo momento idealizar la situación más critica a la que pudiera encontrarse la edificación sin llegar al sobredimensionamiento.

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L2"x2"x1/4"

GEOMETRIA

1L2"x2"x3/16"

807.000,00 1L11/2"x11/2"x3/ 16"

G=

2L21/2"x21/2"x3/ 16"

2.100.000,00

2L2"x2"x1/8"

E=

Fe 1/2"

2.530,00

L1"x1"x1/8"

fy=

2L1"x1"x1/8"

Esfuerzo de fluencia del acero kg/cm2 A-36 Modulo de elasticidad del kg/cm2 acero Modulo de rigidez del acero kg/cm2

Barra 3/8"

Las propiedades de cada perfil dependen de su geometría, así:

6,05 1,550 1,550 0,990

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL FRONTERIZA DE SULLANA Memoria de Cálculo Estructural. 5.1.

Cargas Muertas – DL. Corresponden al peso propio de todos los elementos tanto estructurales como no estructurales, así tenemos: Cargas Muertas Nº

Descripción

Und

Magnitud (Tn.)

06

Cobertura ligera

M2

0.015

Notas: - No incluye el peso de los perfiles metálicos, estos valores son asumidos por el software SAP2000. 5.2.

Cargas Vivas – LL Corresponden al peso proveniente de las personas que pudieran circular por encima de la cobertura, ya sea en el momento de la construcción, como en las reparaciones y mantenimientos, para el caso de estructuras de techo de esta naturaleza, la carga viva será de 50 Kg/m2. Cargas vivas en una vigueta típica (la más crítica en carga)

Cargas vivas en el tijeral típico (el más crítico en carga)

5.3. Cargas de Sismo - QL Debido a que la masa de esta estructura es de menores proporciones, se presume que las cargas por sismo no tendrán efectos de consideración.

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5.4. Cargas de Viento - LW Se aplicarán las cargas de viento para el caso de las estructuras livianas a base de tijerales metálicos, se utilizará la siguiente metodología. CALCULO DE LAS PRESIONES INTERNAS PRODUCIDAS POR EL VIENTO EN UNA NAVE INDUSTRIAL A) CUANDO ESTA CERRADA SIN ABERTURAS A,1)VIENTO TRANSVERSAL A LA CONSTRUCCION Vv= q= B= A= h= f= H=

55,00 km/h 15,00 kg/m2 12,00 24,00 6,00 3,00 9,00

θº=

26,56 deegres

Velocidad del viento Presion dinamica q=0,005Vv^2 >15kg/m2 Long. Menor de la nave Long. Mayor Altura de muros Altura de tijeral Altura total = f+h θº=Angulo de elevacion de la cobertura = arctan(f/(0,50*B))

Coeficientes de Presion

Cp1= Cp2= Cp3= Cp4= Cp5=

Cpe 0,90 -0,70 -0,50 -0,14 -0,70

Cpi (1)= Cpi (2)=

0,30 -0,30

Cp (1) 0,60 -1,00 -0,80 -0,44 -1,00

Cp (2) 1,20 -0,40 -0,20 0,16 -0,40

Cp 1,20 -1,00 -0,80 -0,44 -1,00

Muro a Barlovento Muros laterales Muro a Sotavento Para el techo en barlovento Para el techo en sotavento El mas desfavorable

Calculo de las presiones pi=c*q p1= p2= p3= p4= p5=

18,00 -15,00 -12,00 -7,00 -15,00

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2

.+ Presion .- Succion

A,2)VIENTO LONGITUDINAL A LA CONSTRUCCION Coeficientes de Presion

Los Cpe salen de acuerdo al Art. 9 de la referencia (2)

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MUNICIPALIDAD PROVINCIAL FRONTERIZA DE SULLANA Memoria de Cálculo Estructural. Fefecto de las Fuerzas de Viento sobre las estructuras Jose Escalante UNI

Cp6= Cp7= Cp8= Cp9=

Cpe 0,90 -0,70 -0,50 -1,00

Cp (1) 0,60 -1,00 -0,80 -1,30

Cp (2) 1,20 -0,40 -0,20 -0,70

Cp 1,20 -1,00 -0,80 -1,30

Muro a Barlovento Muros laterales Muro a Sotavento Para el techo ambos inclinados

Calculo de las presiones pi=c*q p6= p7= p8= p9=

18,00 -15,00 -12,00 -20,00

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2

.+ Presion .- Succion

Por seguridad se tomará una carga de viento de 30 Kg/cm2, tanto en presión como en succión. 5.5. Combinaciones de Carga y envolvente de esfuerzos. Atendiendo a las exigencias de las normas de diseño, utilizaremos la siguiente combinación de cargas: Combinación Combinación Combinación Combinación Combinación Combinación

Nº Nº Nº Nº Nº Nº

01 02 03 04 05 06

: : : : :

: 1.40 1.20 1.20 0.90 0.90

1.40 DL. DL + 1.60 LL. DL + 0.50 LL + 1.30 WL. DL + 0.50 LL - 1.30 WL.. DL + 0.00 LL + 1.30 QL. DL + 0.00 LL - 1.30 QL.

Posteriormente determinaremos la envolvente de esfuerzos en base a la superposición de las combinaciones antes mencionadas. VI. ANALISIS ESTRUCTURAL. 6.1. Consideraciones estructurales básicas. Las consideraciones estructurales e idealizaciones parten de lo siguiente: - Las bridas superiores e inferiores son elementos continuos, por lo que en sus uniones se considerarán perfectamente empotrados. - Las montantes y diagonales se unirán con soldadura, por ello se considerarán perfectamente articuladas en cada uno de sus extremos. - Se considerará un apoyo fijo y un apoyo movible.

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6.2. Análisis Estructural. El cálculo estructural se ha efectuado utilizando el método del análisis infinitesimal mediante el cálculo de elementos finitos, para ello, se ha utilizado el software denominado: “Structural Analysis Programs”, conocido como SAP, en la versión 2000. Se han verificado los resultados para asegurarse que estos se encuentren dentro los márgenes de error tolerables en relación al cálculo manual. 6.3. Esfuerzos Resultantes. De manera general, se muestran en vistas frontales de perspectiva, las envolventes de todos los casos de esfuerzos, así: 6.3.1.

Diagrama de Envolvente de Esfuerzos Axiales.

6.3.2.

Diagrama de Envolvente de Esfuerzos Cortantes en X.

6.3.3.

Diagrama de Envolvente de Esfuerzos Cortantes en Y.

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6.3.4.

Diagrama de Envolvente de Esfuerzos Flectores 2-2.

6.3.5.

Diagrama de Envolvente de Esfuerzos Flectores 3-3.

6.4. Deformaciones. Las deformaciones obtenidas según las fuerzas sísmicas de es la siguiente:

VII.

DISEÑO DE ELEMENTOS EN ACERO ESTRUCTURAL.

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VIII. DISEÑO DE ELEMENTOS EN CONCRETO. 8.1.

Diseño de Aligerados.

8.1.1. Características de los la vigueta: Se construirán viguetas de concreto con una resistencia a la compresión de 210 Kg/cm2., con las siguientes características geométricas:

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