Metalicas

PROYECTO : DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA - CHIMBOTE - PERU

DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA PROYECTO : UBICACIÓN : INTEGRANTES:

TECHO DE PISCINA LA PERLA - CALLAO - REYES CARRANZA JOSE MANUEL - PALACIOS INCA SOLANGE FRANCIS - VASQUEZ RAMIREZ ROSA

I .- DISEÑO DE CARGAS :

El diseño de carga para la estructura metalica , asumiremos utilizando de guia del R.N.E ( Reg Nacional de edificaciones ) . Para nuestra estructura metalica consideraremos las siguientes cargas q actuaran en ella:

1.- Carga Muerta (D) : 1.1- Peso del techo La cobertura esta cubierta por planchas de fibraforte : Considerar peso por unidad de plancha de fibraforte : Dimensiones de la plancha de fibraforte Ancho Largo Peso de Techo :

0.875 1.75 N° Planchas * Peso de plancha

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Calculo del nuemero de planchas : N° de Planchas

N1*N2

N1 : N2:

Ancho a techar / Ancho de fibraforte Longitud a techar / Longitud de fibraforte

Del plano obtenemos : Como es una Seccion Parabolica; se procedera a calcular sus dimensiones: Ancho a techar : Para el ancho total se procedera a aplicar el teroema de Longitud de Arco ( La): ��=2 � � � � � �/360

De la figura obtenemos : R= α= La =

Ancho a techar = La =

Longitud a techar:

38.05

m

Por lo tanto operando se tiene : N1 = N2 = N° Planchas :

31.40 21.74 682.73

Considerar

Por lo tanto obtenemos : Peso de Techo :

2905

1.2. Peso de Vigueta de Acero Del plano ( DETALLE N - 1) se obtiene un perfil de vigueta: a) Angulo :

L

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b) Plancha Base

Peso de Plancha : Peso de Plancha :

C) Doble angulo:

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Long de Arco ( La) : Radio = Angulo Inscrito La =

21 75 27.475

m grados m

# B.I 2L x 2" x 2" x 3/16" Peso de Elemento :

4.88 7.262

N° de Elemento: De acuerdo con el plano se puede determinar : N° Elementos:

7

Peso de Elemento : N° Elemento * Peso de Elemento * Largo Peso Perfiles 2L :

1396.71032

Peso de Viguetas: Peso de Perfil L + Peso Perfil 2L (arco) + Peso Plancha Peso de Viguetas:

4992

Total de Carga Muerta ( D) Carga Muerta = Carga Muerta =

Peso de techo + Peso de Perfiles en Vi 7897

2.- Carga Viva De Techo (Lr). Según R.N.E ( Reglamento Nacional de Edificaciones ) , nos indica lo siguiente :

Articulo N° 7 : Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemen

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etc. , Cualquiera sea su pendiente, 0.30 Kpa ( 30 Kgf/m2), excepto cuando en el techo pueda nieve , en cuyo caso se le aplicara lo indicado en el articulo N° 11 Peso Unitario: Area a Techar:

15 kg/m2

Long. Arco Long. Techar :

27.475 m 38.05 m

Area Techo: Carga Viva :

1045.424 m2 Peso Unitario x Area Techo

Carga Viva:

15681

Kg

3. Carga de Viento: Según R.N.E ( Reglamento Nacional de Edificaciones ) , nos indica lo siguiente : Articulo N°12

Edificacion Tipo 1 : Edificaciones poco sensibles a la rafaga y a los efectos dinamicos del vien de poca altura o esbeltes y edificaciones cerradas con cobertura capaz de soportar las cargas geometria. Para este tipo de edificaciones se aplicara lo dispuesto en el articulo 12, 12.3, 12.4

12.3 Velocidad de Diseño : La velocidad de diseño del viento hasta 10 m de altura sera la velocidad maxima adecuada de de la edficacion , pero no menos de 75 Km/h. La velocidad de diseño del viento en cada altura obtendra de la siguiente expresion.

�� ( 〖ℎ /10) 〗 ^0.22

Vh :

donde : Vh : velocidad de diseño en la altura h en Km/h V:Velocidad de diseño hasta 10 m de altura en Km/h h: altura sobre el terreno en metros V= H=

75 Km/h 10 m Vh =

75

Km/h

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12.4. Carga Exterior de Viento La carga exterior ( presion o succion) ejercida por el viento se supondra estatica y perpendicu la cual actua. Se calculara mediante la expresion :

Ph = 0.005 � �〖 〖 〖_ℎ 〗 ^2

Donde : Ph : presion o succion de viento a la altura h en Kgf/m2. C: Factor de forma adimensional indicacado en la tabla. Vh: Velocidad de diseño a la altura h, en Km/h, definida en el articulo 12.3. Barlovento ( C.V.B): C Vh

0.8 75 Ph =

Area techo :

1045.424

22.5

m2

Carga de Viento = Ph x Area Techo C.V.B =

23522

Ph =

-14.0625

Sotavento ( C.V.S): C Vh

Area techo :

-0.5 75

1045.424

m2

Carga de Viento = Ph x Area Techo C.V.S =

-14701

����� �� ������=����� ��� ����������+����� ��� ���������

Carga de Viento =

8821

PROYECTO : DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA - CHIMBOTE - PERU 4.- Carga de Acumulacion de Agua ( Lluvia)

Articulo N°26 : Todos los techos tendran sufiecnientes pendientes o contrafechlas para asegur del agua, despues de q ocurra las deformaciones diferidas. Alternativamente sera diseñados p adicionalmente la posible acumulacion de agua de vida a la deflexion. Según Anexo 1 : Material : poliuretano y polistireno Peso Unitario: 200 Kgf/m3 Precipitacion media anual en Chimbote : Area a Techar : 1045.424

4.9 m2

Cantitad de Agua = 5122.57638 5.123 Carga de Lluvia = Peso Unitario x Cant de Agua Carga de Lluvia =

1025

5.- Carga de Sismo.

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones ( Norma E-030) procedemos a identificar y cal utilizaran para determnar la carga sismica. CAPITULO II

Articulo 5 .- Zonificacion El territorio nacional se considera dividido en tre zonas. La zonificacion propuesta se basa en l la simicidad observada, las caracteristicas generales de los movimientos sismicos y la atenuac cia epicentral, asi como en informacion neotectonica. Chimbote se encuentra ubicacado en la zona 3 , por lo tanto Z =

Articulo 6.- Condiciones Locales 6.2 Condiciones Geotecnicas. Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propi suelo, el espesor del estrato, el periodo fundamtal de vibracion y la velocidad de propagacion Los tipos de perfiles de suelos son cuatros: a) Perfil tipo S1: Roca o suelos rigidos b) Perfil tipo S2: Suelos intermedios c) Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor.

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Chimbote Tiene un suelo flexible ; por lo tanto es de perfil tipo S3 ; donde se obtienen que: T > 0.6 s considerar T= 0.9 Tp = 0.9 S = 1.4

Articulo 7.- Amplificacion Sismica. �=2.5 � (��/�);�≤2.5 C=

2.5

Calculo del Factor U Como nuestra estructura es un Piscina , se calificara como una edificacion Importante ; por lo de gente Factor U =

1.3

Articulo 11.- Configuracion Estructural Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de determinar e do de analisis y los valores aporpieados del factor de reduccion de fuerzas sismica.

Articulo 12.- Sistema Estructural Los sistemas estructurales se clasificaran según los materiales usdados y el sistema de estruc predominante en cada direccion tal como se indican en la tabla N° 6. Según la clasificacion que se haga de una edificacion se usara un coeficiente de reduccion de Sistema Estructural : Acero : Arriostres en Cruz

Articulo 16.3.- Peso de Edificacion El peso (P), se calculara adicionando a la carga permanete y total de la edificacion un porcent sobrecarga que se determinara de la siguiente manera: d.- En azoteas y techos en general se tomara el 25 % de la carga viva.

PROYECTO : DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA - CHIMBOTE - PERU P=

3920

Kg

Articulo 17.3.-Fuerza Cortante en la Base La fuerza cortante en la base de la estructura correspondiente a la direccion considerada, se d expresion: �= (� � � � � � �)/� x P �/�≥0.125

Carga de Sismo =

1189

6.- En Resumen : Carga Carga Carga Carga Carga

Muerta (D) Viva de Techo (Lr) Sismo (E) Viento (W) Lluvia (R)

7897 15681 1189 8821 1025

Kg Kg Kg Kg Kg

= = = = =

II. COMBINACIONES DE CARGA . Utilizaremos Combinaciones de Carga - AISC A) Metodo LRFD ��1=1.4 � ��2=1.2 �+1.6 �+0.5(�� � � � �) ��3=1.2 �+1.6 (�� � � � �)+(0.5� � 0.8 �) ��4=1.2 �+1.3 �+0.5 �+0.5(�� � � � �) ��5=1.2 �±1.0�+(0.5� � 0.2 �) ��6=0.9 �±(1.3�+1.0 �)

R1 = R2 = R3 =

11.0558 17.317 41.623

Tn Tn Tn

Ru =

PROYECTO : DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA - CHIMBOTE - PERU R4 = R5 = R6 =

28.784 10.665 18.575

Tn Tn Tn

A) Metodo ADS ��1= � ��2= �+ �) ��3= �+(�� � � � �) ��4= �+0.75 �+0.75(�� � � � �) ��5= �±(� � 0.7�) ��6= �±0.75 (� � 0.7 �)+0.75 �+0.75 ( �� � � � �) ��7=0.6 �±( � � 0.7 �)

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7

= = = = = = =

7.897 7.897 23.578 19.658 16.718 26.274 13.5592

III. Diseño en Traccion :

Tn Tn Tn Tn Tn Tn Tn

Ru =

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BERTURA METALICA DE PISCINA

NZA JOSE MANUEL A SOLANGE FRANCIS

miremos utilizando de guia del R.N.E ( Reglamento

as siguientes cargas q actuaran en ella:

4.15 m m N° Planchas * Peso de plancha

Kg

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lcular sus dimensiones:

ma de Longitud de Arco ( La):

De la figura obtenemos : 21 75

m grados

27.475

m

Ancho a techar = La =

700.00

Kg

2" x 2" x 3/16 "

27.475

m

Planchas de fibraforte

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Según Manual : Peso :

2.44 3.631

lb/pie Kg/m

N° de Elemento : De acuerdo con el plano se puede determinar : N° Elementos:

15

Peso de Perfiles L : N° Element. * Peso de Element. * Largo Peso Perfiles L:

2072.46175 Kg 2072 Kg

Dimensiones :

0.30 x 0.4 x 3/8 "

Largo de Plancha: Ancho de plancha: Espesor :

N° de Planchas :

0.3 0.4 0.375 9.525 14

m m plg mm Unidades

Espesor x Largo x Ancho x 7.85 * N° planchas 125.6157 126

Kg Kg

ARCO : # B.S 2L x 2" x 2" x 3/16" Peso de Elemento

N° de Elemento:

4.88 Lb/pie 7.262 Kg/m

PROYECTO : DISEÑO DE COBERTURA METALICA DE PISCINA - CHIMBOTE - PERU De acuerdo con el plano se puede determinar : N° Elementos:

7

Peso de Elemento : N° Elemento * Peso de Elemento * Largo Peso Perfiles 2L :

1396.71032 Kg 1397 Kg

Lb/pie Kg/m

el plano se puede

Peso de Elemento * Largo Kg

=

1397

Kg

arco) + Peso Plancha Kg

Peso de techo + Peso de Perfiles en Viguetas Kg

s ) , nos indica lo siguiente :

duladas o plegadas, calaminas, fibrocemento , material plastico,

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gf/m2), excepto cuando en el techo pueda haver acomulacion de

s ) , nos indica lo siguiente :

a rafaga y a los efectos dinamicos del viento, tales como edificio on cobertura capaz de soportar las cargas sin varioar su ra lo dispuesto en el articulo 12, 12.3, 12.4.

ura sera la velocidad maxima adecuada de la zona de ubicación locidad de diseño del viento en cada altura de la edificacion se

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el viento se supondra estatica y perpendicular a la superfice sobre

nida en el articulo 12.3.

Kg/m2

Kg

Kg/m2

Kg

���������+����� ��� ���������

Kg

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es pendientes o contrafechlas para asegurar el drenaje adecuado feridas. Alternativamente sera diseñados para soprtar vida a la deflexion.

mm =

4.9

litros/m2

litros m3

io x Cant de Agua Kg

orma E-030) procedemos a identificar y calcular los parametros q se

nas. La zonificacion propuesta se basa en la distribucion espacial de s de los movimientos sismicos y la atenuacion de estos con la distan

0.4

o se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecanicas del de vibracion y la velocidad de propagacion de las ondas de corte.

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e perfil tipo S3 ; donde se obtienen que: s

a como una edificacion Importante ; por lo que reune gran cantidad

res o irregulares con el fin de determinar el porecdimiento adeccua e reduccion de fuerzas sismica.

materiales usdados y el sistema de estructuracion sismoresitente n en la tabla N° 6. on se usara un coeficiente de reduccion de fuerza sisimica(R).

R=

6

manete y total de la edificacion un porcentaje de la carga viva o

% de la carga viva.

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spondiente a la direccion considerada, se determinara por la sgte �/�≥0.125 C/R =

0.417

OK

7.897 15.681 1.189 8.821 1.025

Tn Tn Tn Tn Tn

Kg

41.62

Tn

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5 �+0.75 ( �� � � � �)

26.27

Tn

DISEÑO DE TRACCION :

AISC -LRFD

Longitud Ru3 = Carga Unitaria (Wu) =

38.05 m 41.62 Tn 1.09

1093.90 Kg/m

Momento ultimo ��= 1/8 � �� � �^2

Mu =

197968.443 Kg - m

C d = 1.904

T Nota : peralte efectivo sera 95 % de"d" Por sitema de equilibrio : T=C= 47.8772493 7.8096175647 0.39370079

Mu/d

109447.392 Kg

3.07465258