PDF- cargas de viento sobre una -Formulario de Estructura Metálica - UCLM - CALCULO TECHO VOLADIZO

DELADO TECHO EN SAP 2000

Description

SOCIEDAD MINERA CERRO VERDE S

INGENIERIA DE PROYECTOS INGENIERÍA BÁSICA “NUEVA PLATAFORMA PARA RESIDUOS DE MEDIO AMBIENTE"

IMCO-CAP13132-0792251-MC-001 MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA DE TECHO PARA SOPORTE DE COBERTURA MISCELANEOS ESTRUCTURAS Rev

B APROBADO POR: Jefe de Proyecto:

Marco Mamani

Líder de Disciplina:

Helbert Arenas

Cliente:

Edinson Suxe

Revisión

Hecho Por

Mamani M

COMENTARIOS DEL CLIENTE:

Descripción Emitido para Revision interna Emitido para Aprobacion del cliente

Revisado

Aprobado

Mamani M

Arenas H

Fecha: 07/10/2014 IMCO-CAP13132-0792251-MC001

“NUEVA PLATAFORMA PARA RESIDUOS DE MEDIO AMBIENTE" MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA DE TECHO PARA SOPORTE DE COBERTURA MISCELANEOS

GENERAL 1

ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA EN VOLADIZO DE UN SOLO LADO

CÁLCULO DE CARGAS 3

RESUMEN DE CARGAS 4

COMBINACIONES DE CARGA (LRFD)

ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL 6

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA EN VOLADIZO DE LOS DOS LADOS

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GENERAL

ALCANCE

“NUEVA PLATAFORMA PARA RESIDUOS DE MEDIO AMBIENTE" MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA DE TECHO PARA SOPORTE DE COBERTURA MISCELANEOS

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El alcance de la presente Memoria de Cálculo consiste en realizar un análisis y diseño estructural de los techos que soportarán una cobertura flexible (plastilona 1000),

el que servirá para cubrir un buen porcentaje de área de Residuos Miscelaneos en la zona de Residuos Peligrosos en la "Nueva Plataforma para Residuos de Medio Ambiente"

Por tratarse de una ingeniería básica el tipo de análisis que se va a emplear para la evaluación y diseño estructural es un análisis ESTÁTICO simplificado en Sap 2000 v15

0 Plus ,

más conservador que un análisis dinámico

Por lo que los resultados que se presentan son confiables por estar del lado de la seguridad

CÓDIGOS Y ESTÁNDARES Para el desarrollo de los cálculos de la estructura,

se usaron los códigos y estándares en sus últimas revisiones de los siguientes documentos:

: Reglamento Nacional de Edificaciones E

- LRFD 99

- IBC 2009

: American Society of Civil Engineers

: Specifications for Structural Steel

Buildings-Allowable Stress Design

PLANO Y DOCUMENTOS REFERENCIALES PLANOS

(Elaborados por GMI)

PRE13A11600HLA0-C2-6700-15R-001 PRE13A11600HLA0-C2-6700-15S-001 PRE13A11600HLA0-C2-6700-15S-002 PRE13A11600HLA0-C2-6700-15S-003 PRE13A11600HLA0-C2-6700-15S-004

DOCUMENTOS

: Structural Engineering Design Criteria : Memoria de Calculo

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Acero estructural

ASTM A36

Cartelas y Conexiones ASTM A36 Soldadura y Conectores

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ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA EN VOLADIZO DE UN SOLO LADO ESQUEMA DE SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D

VIGAS EN  VOLADIZO

COLUMNAS

ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA

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MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

ESQUEMA

CÁLCULO DE CARGAS TABLE: Load Case Definitions (Ingresado en el SAP 2000) LoadCase D'W0°y W180°y W90°x

DesignType DEAD WIND WIND WIND

SelfWtMult 1 0 0 0

AutoLoad Peso propio del sistema estructural,

cerramientos laterales y otros

Carga de viento en Y-Z

Carga de viento en Y-Z

Carga de viento en X-Z

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CARGAS ESTÁTICAS

CARGA MUERTA (*Características y Pesos Estimados)

Cobertura Plastilona 1000 e=0

Peso Total 0

80 kg/m2

Total : 3

CARGA VIVA (L) Para este caso específico,

ésta condición de carga no aplica pues el montaje se hará desde el suelo

CARGA DE VIENTO (W)

Por la condiciones específicas del típo de cobertura (Plastilona Flexible) que se utilizara para éste proyecto,

se considerará el 85% de las cargas de viento,

ya que el impacto del viento sobre una cobertura de este tipo es diferente que la que se genera en una cobertura rígida

V = h = Vh =

00 m 65

39 Km/h

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 0°

Sotavento (Succión) Carga de viento aplicada a la cobertura del techo

00 kg/m

53 kg/m

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 180°

Barlovento (Presión) Carga de viento aplicada a la cobertura del techo

72 kg/m

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EN EL SENTIDO LONGITUDINAL "X"

Por la condiciones específicas del típo de cobertura (Plastilona Flexible) que se utilizara para éste proyecto,

se considerará el 85% de las cargas de viento,

ya que el impacto del viento sobre una cobertura de este tipo es diferente que la que se genera en una cobertura rígida

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 90°

45 kg/m2

CARGAS DE SISMO

CARGA LATERAL

40 U= 1

00 S= 1

20 R= 6

Periodo

00 Ct= 35

00 Tp= 0

ANÁLISIS ESTÁTICO V=( Z*U*C*S / R )*P

CORTANTE SÍSMICO Estructura de Soporte Peso de la estructura principal

Peso de cobertura (Plastilona 1000)

Peso Total de la Estructura

Cortante Sísmico

(Información obtenida de Sap

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RESUMEN DE CARGAS

CARGA MUERTA Distribución uniforme de la carga por cobertura sobre la viga de acuerdo al área aportante (D1)

Descripción D1 (Kg/m2) Ancho tributario D1 (Kg/ml)

En Techo Vig

Borde 0

Central 0

CARGA VIVA (L) NO APLICA

CARGAS DE VIENTO (W) EN LA DIRECCIÓN "Y" Distribución uniforme sobre la viga de acuerdo al área aportante

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 0° Descripción Wy (Kg/m2) Ancho tributario Wy (Kg/ml)

En Techo Viga Borde Presión (CNL) Succión (CNW) 0

Viga Central Presión (CNL) Succión (CNW) 0

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CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 180° Descripción Wy (Kg/m2) Ancho tributario Wy (Kg/ml)

En Techo Viga Borde Presión (CNL) Presión (CNW) 32

Viga Central Presión (CNL) Presión (CNW) 32

EN LA DIRECCIÓN "X" Distribución uniforme sobre la viga de acuerdo al área aportante

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 90° En Techo Viga Borde Descripción Presión (CN) 2 5

Viga Central Presión (CN) 5

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CARGA LATERAL

Fuerza cortante total

Asumiendo que todos los ejes tiene similar rigidez el cortante se reparte uniformemente

Fuerza cortante unitaria

EN EL SENTIDO "X"

EN EL SENTIDO "Y"

COMBINACIONES DE CARGA (LRFD) Codigo de diseño Combo 1: Combo 2: Combo 3:

Combo 6: Combo 7: Combo 8:

2D + Ex 1

2D + Ey

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ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL El análisis y diseño estructural fue realizado en el programa SAP 2000 V15

considerando las cargas mostradas en el item 4 y obteniéndose los siguientes resultados: ANÁLISIS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D

ANÁLISIS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D Se muestra los ratios de demanda de esfuerzos para cada elemento

MAYOR RATIO DEL COMPONENTE  ESTRUCTURAL (VIGA) MAS  ESFORZADO (0

MAYOR RATIO DEL COMPONENTE  ESTRUCTURAL (COLUMNA) MAS  ESFORZADO (0

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DISEÑO DE LA VIGA PRINCIPAL Y MAS ESFORZADA

DISEÑO DE LA COLUMNA PRINCIPAL Y MAS ESFORZADA

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VERIFICACIÓIN DE DEFLEXIONES Y DESPLAZAMIENTOS

DEFLEXIONES La evaluación de deflexiónes se hace con respecto a cargas vivas,

pero como en éste caso no se consideran dichas cargas por las condiciones específicas de la estructura de techo,

no se evaluará este parámetro

DESPLAZAMIENTOS LATERALES A continuación se muestra un cuadro resumen con los valores máximos de desplazamientos por carga de viento en dirección del eje "Y"

Joint Text 10 10 10 11 11 12 12 13

OutputCase Text W0y W180y W90x W180y W90x W0y W180y W180y

TABLE: CaseType Text LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic

Joint Displacements U1 U2 U3 mm mm mm

R1 R2 R3 Radians Radians Radians 0

Se muestra la ubicación del nudo de mayor desplazamiento

Se considerado el caso más crítico: El desplazamiento lateral en la dirección "Y"

Deplazamiento máximo (U2) D'= Altura H = D'relat max

49 4000

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CONCLUSIONES

Para las condiciones de carga mostradas en los items anteriores y la configuración estructural dada por los elementos que se indican en los planos de la referencia se puede concluir que: *

Los elementos estructurales y dimensiones seleccionadas proveen la suficiente rigidez ,

resistencia y estabilidad para soportar las cargas indicadas en el item 3 y 4

Los desplazamientos horizontales se encuentran dentro de los límites permisible indicados en el RNE

No se considera carga viva pues la instalación de cobertura se hará desde el suelo

La estructura fue modelada con el programa de análisis estructural SAP 2000 V15

1 Plus,

según el código de diseño AISC

- LRFD93

La configuración estructural está compuesta por elementos denominados pórticos,

RECOMENDACIONES *

Se deberá hacer una constante inspección al montaje de la estructura para poder garantizar los parametrós mínimos que se han considerado en el modelamiento,

análisis y diseño integral de las estructuras de techos para la zona de residuos Miscelaneos que son rigidez estructural,

estabilidad global y funcionalidad

Se deberá hacer un monitoreo constante durante la etapa de instalación de la cobertura flexible para poder garantizar los hermeticidad y una adecuada conducción del agua de lluvia en el área de residuos Miscelaneos

La cobertura flexible plastilona 1000 no estará trabajando a tracción,

solo tendrá una tensión mínima de instalación la que no generará cargas considerables que puedan afectar a la estructura de soporte

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ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA EN VOLADIZO DE LOS DOS LADOS ESQUEMA DE SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D

VIGAS EN  VOLADIZO

VIGAS EN  VOLADIZO

COLUMNAS

ARREGLO GENERAL DE LA ESTRUCTURA

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MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

ESQUEMA

CÁLCULO DE CARGAS TABLE: Load Case Definitions (Ingresado en el SAP 2000) LoadCase D'W0°y W180°y W90°x

DesignType DEAD WIND WIND WIND

SelfWtMult 1 0 0 0

AutoLoad Peso propio del sistema estructural,

cerramientos laterales y otros

Carga de viento en Y-Z

Carga de viento en Y-Z

Carga de viento en X-Z

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CARGAS ESTÁTICAS

Cobertura Plastilona 1000 e=0

80 kg/m2

Peso Total 0

ésta condición de carga no aplica pues el montaje se hará desde el suelo

Por la condiciones específicas del típo de cobertura (Plastilona Flexible) que se utilizara para éste proyecto,

se considerará el 85% de las cargas de viento,

ya que el impacto del viento sobre una cobertura de este tipo es diferente que la que se genera en una cobertura rígida

V = h = Vh =

00 m 65

39 Km/h

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 0°

82 kg/m

Barlovento (Presión) Carga de viento aplicada a la cobertura del techo C NL = Ph =

10 2 19

99 kg/m

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EN EL SENTIDO LONGITUDINAL "X"

Por la condiciones específicas del típo de cobertura (Plastilona Flexible) que se utilizara para éste proyecto,

se considerará el 85% de las cargas de viento,

ya que el impacto del viento sobre una cobertura de este tipo es diferente que la que se genera en una cobertura rígida

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 90°

45 kg/m2

CARGAS DE SISMO

40 U= 1

00 S= 1

20 R= 6

Periodo

00 Ct= 35

00 Tp= 0

ANÁLISIS ESTÁTICO V=( Z*U*C*S / R )*P

Peso de cobertura (Plastilona 1000)

Peso Total de la Estructura

Cortante Sísmico

(Información obtenida de Sap

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RESUMEN DE CARGAS

CARGA MUERTA Distribución uniforme de la carga por cobertura sobre la viga de acuerdo al área aportante (D1)

Descripción D1 (Kg/m2) Ancho tributario D1 (Kg/ml)

En Techo Vig

Borde 0

Central 0

CARGA VIVA (L) NO APLICA

CARGAS DE VIENTO (W) EN LA DIRECCIÓN "Y" Distribución uniforme sobre la viga de acuerdo al área aportante

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 0° Descripción Wy (Kg/m2) Ancho tributario Wy (Kg/ml)

En Techo Viga Borde Presión (CNW) Succión (CNL) 1

Viga Central Presión (CNW) Succión (CNL) 1

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CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 180° Descripción Wy (Kg/m2) Ancho tributario Wy (Kg/ml)

En Techo Viga Borde Succión (CNL) Presión (CNW) 19

Viga Central Succión (CNL) Presión (CNW) 19

EN LA DIRECCIÓN "X" Distribución uniforme sobre la viga de acuerdo al área aportante

CON EL VIENTO EN DIRECCIÓN 90° En Techo Viga Borde Descripción Presión (CN) 2 5

Viga Central Presión (CN) 5

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CARGA LATERAL

Fuerza cortante total

Asumiendo que todos los ejes tiene similar rigidez el cortante se reparte uniformemente

Fuerza cortante unitaria

EN EL SENTIDO "X"

EN EL SENTIDO "Y"

COMBINACIONES DE CARGA (LRFD) Codigo de diseño Combo 1: Combo 2: Combo 3:

Combo 6: Combo 7: Combo 8:

2D + Ex 1

2D + Ey

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“NUEVA PLATAFORMA PARA RESIDUOS DE MEDIO AMBIENTE" MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA DE TECHO PARA SOPORTE DE COBERTURA MISCELANEOS

ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL El análisis y diseño estructural fue realizado en el programa SAP 2000 V15

considerando las cargas mostradas en el item 4 y obteniéndose los siguientes resultados: ANÁLISIS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D

ANÁLISIS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN 3D Se muestra los ratios de demanda de esfuerzos para cada elemento

MAYOR RATIO DEL COMPONENTE  ESTRUCTURAL (VIGA) MAS  ESFORZADO (0

MAYOR RATIO DEL COMPONENTE  ESTRUCTURAL (COLUMNA) MAS  ESFORZADO (0 394)

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DISEÑO DE LA VIGA PRINCIPAL Y MAS ESFORZADA

DISEÑO DE LA COLUMNA PRINCIPAL Y MAS ESFORZADA

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VERIFICACIÓN DE DEFLEXIONES Y DESPLAZAMIENTOS

pero como en éste caso no se consideran dichas cargas por las condiciones específicas de la estructura de techo,

no se evaluará este parámetro

Joint Text 13 13 15 15 15 31 32 32 40 40

OutputCase Text W0y W180y W0y W180y W90x W0y W0y W180y W0y W180y

TABLE: CaseType Text LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic LinStatic

Joint Displacements U1 U2 U3 mm mm mm 0

R1 R2 R3 Radians Radians Radians

Se muestra la ubicación del nudo de mayor desplazamiento

Se considerado el caso más crítico: El desplazamiento lateral en la dirección "Y"

Deplazamiento máximo (U2) D'= Altura H = D'relat max

11 4000

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CONCLUSIONES

Para las condiciones de carga mostradas en los Items

anteriores y la configuración estructural dada por los elementos que se indican en los planos de la referencia se puede concluir que: *

Los elementos estructurales y dimensiones seleccionadas proveen la suficiente rigidez,

resistencia y estabilidad para soportar las cargas indicadas en el Ítem 10 y 11

Los desplazamientos horizontales se encuentran dentro de los límites permisible indicados en el RNE

No se considera carga viva pues la instalación de cobertura se hará desde el suelo

La estructura fue modelada con el programa de análisis estructural SAP 2000 V15

1 Plus,

según el código de diseño AISC

- LRFD93

La configuración estructural está compuesta por elementos denominados pórticos,

RECOMENDACIONES

Se deberá hacer una constante inspección al montaje de la estructura para poder garantizar los parametrós mínimos que se han considerado en el modelamiento,

análisis y diseño integral de las estructuras de techos para la zona de residuos Miscelaneos que son rigidez estructural,

estabilidad global y funcionalidad

Se deberá hacer un monitoreo constante durante la etapa de instalación de la cobertura flexible para poder garantizar los hermeticidad y una adecuada conducción del agua de lluvia en el área de residuos Miscelaneos

La cobertura flexible plastilona 1000 no estará trabajando a tracción,

solo tendrá una tensión mínima de instalación la que no generará cargas considerables que puedan afectar a la estructura de soporte

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