PDF -D MEMORIA DE CÁLCULO - Calculo y diseño Techo Parabolico diseño3
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Calculo y diseño Techo Parabolico diseño3

D MEMORIA DE CÁLCULO

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y diseño Techo Parabolico diseño3

Description

DISEÑO DE ESTRUCTURA DE ACERO: TIJERAL DE ARCO PARABOLICO I

-Objetivos y Alcances

Alcance: Obtener las informaciones necesarias del diseño de una Estructura de tijeral en Arco Parabólico,

con sus medidas perimétricas,

perfiles normativo según las NE reglamentarias y la distribución del mercado

Objetivos:  El presente análisis tiene como Objetivo desarrollar el diseño de la Estructura de Arco Parabólico ANALISIS DE DISEÑO AISC LRFD – 2010

 Usando los perfiles que existen en el medio previa evaluación en el programa SAP 2000 v11

DATOS GENERALES:

Ubicación y Localización: El Techo de Patio de colegio “Santa Cruz”,

proyecto del presente trabajo se Ubica en el Callao,

provincia constitucional del Callao en el Sector de Bocanegra Etapa V en la Av

Quilca 6

Sobre un suelo de grava arenosa suelta

ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES:

Para la continuación del proyecto se debe seguir normativas regida por el Estado Peruano dentro del territorio Nacional,

así como su cumplimiento ante cualquier irregularidad se mencionara de donde procedió la información

ESPECIFICACIONES TECNICAS

A- CODIGOS Y ESTANDARES UTILIZADOS

B- CARGAS DE DISEÑO

C- CALIDAD DE LOS MATERIALES UTILIZADOS:

Página 2

Página 3

ESPECIFICACIONES PARA LA EJECUCION Y CONTROL DE CALIDAD PARA ESTRUCTURAS METALICAS: Para un maximo aprovechamiento de los materiales,

se aceptara hasta un empalme soldado con soldadura de penetracion completa en barras de mas de 6 (seis) metros de longitud

En barras con largo de hasta seis metros,

En las viguetas de borde se emplearan empalmes cada tres metros de longitud

Los agujeros para pernos se realizaran con taladros y no se permitirá realizarlos con soplete ni punzones

Las cartelas y planchas en general se cortaran con guillotina ó arco de sierra,

no se permitirá el corte con soplete

Las partes y subconjuntos fabricados en taller se cubrirán (previa limpieza y eliminación del oxido superficial) con una mano de zincromato y una mano de anticorrosivo (en colores diferentes) y una mano de esmalte gris

La última mano se aplicara una vez concluido el montaje de la estructura

Este proceso de pintado se aplicara incluso en las superficies que estarán en contacto con placas de unión

Soldaduras: Se utilizara el método de soldadura eléctrica manual,

con electrodo fusible revestido,

en los encuentros de viguetas,

planchas y perfiles en general

Para la inspección visual de los cordones de soldadura se adoptara el siguiente criterio: A

-PERFILES DESEABLES:

-PERFILES ACEPTABLES:

Página 4

-PERFILES NO ACEPTABLES:

ESPECIFICACIONES ESTRUCTURA DE ACERO:

Página 5

CONSIDERACIONES EN EL ANALISIS SISMICO DE DISEÑO NTE E

Análisis Estático

Generalidades Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la edificación

Debe emplearse sólo para edificios sin irregularidades y de baja altura según se establece en el Artículo 14 (14

Las estructuras clasificadas como regulares según el artículo 10 de no más de 45 m de altura y las estructuras de muros portantes de no más de 15 m de altura,

aún cuando sean irregulares,

podrán analizarse mediante el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes del Artículo 17

USAR ANALISIS ESTATICO

Artículo 15 15

Desplazamientos Laterales

Desplazamientos Laterales Permisibles El máximo desplazamiento relativo de entrepiso,

calculado según el Artículo 16 (16

no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8

Tabla N° 8 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO Estos límites no son aplicables a naves industriales Material Predominante ( i / hei ) Concreto Armado 0,007 Acero 0,010 Albañilería 0,005 Madera 0,010

REQUISITOS DE RESISTENCIA Y DE SERVICIO

calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta Norma

En todas las secciones de los elementos estructurales deberá cumplirse: 9

para garantizar un comportamiento adecuado bajo cargas de servicio

Página 6

DIMENSIONAMIENTO

CARACTERISTICAS GEOMETRICAS:

70 m 

Altura libre de Tijeral Arco (TECHO): h = L/ (9 ~ 10) = 34

Altura de Tijeral Arco (TECHO):

Espesor de las columnas : BxL= 0

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO EN ALTURA:

Según recomendación de diseño se establece dentro del rango de pendientes el siguiente cuadro: REGION COSTA NORTE COSTA CENTRO Y SUR SIERRA SELVA

PENDIENTE 30 A 35 10 A 15

TRASLAPE 20 A 25 13 A 16

PENDIENTES: 10% Y 14

Para la cobertura del CANOPI,

Página 7

DISTRIBUCION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN EL TECHO :

ALTURA DE LAS MONTANTES: H1 = 0

Lentre ejes y= 6

Página 8

EN EL EJE X:

Página 9

Página 10

SECCIONES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Se muestran las secciones de los elementos principales:

Acero = 4Ø1” + 4Ø5/8”,

C2: Sección Cuadrada 20 cm x 20 cm

Acero = 4Ø3/4”,

C3 Y C4 :

Secciones Rectangulares existentes de 34x30 cm y 32x30 cm respectivamente

Acero = 4Ø3/4”,

Página 11

PERFILES Y COBERTURAS METALICAS A USAR:

TIJERAL y VIGA PERIMETRAL: Brida superior

Montante – Diagonales

Celosilla (L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8)

Columna Metalica: Brida superior

Página 12

Montante – Diagonales

Celosilla (L 2"x 2" x 1/8)

Largueros (2L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8)

Cubierta del Techo:

PLANCHAS ONDULADAS

- PERFIL 4

Area : 921 m2 Cubierta Vertical Tipo CC: FACHADA CC

Página 13

METRADO DE CARGAS:

Cargas Viva: 

ESPECIFICACIONES DE CARGAS: Según la Norma E020 se tiene las siguientes tablas:

CARGA DE ILUMINACION: Considerando iluminación para gasolineria (JUB 250-400W) MH/HPS: JUB-400MH – VOLTAJE: 400W BULBO: ULTRALA Peso: 14

CARGA DE DRENAJE PLUVIAL: Considerando PESO de las tuberías y canaletas para una gasolineria: Tub

Desagüe pluvial de 3"Ø Peso: 0

5Kg/m CANALETA GALV

40x1/16"(1

55*2= 22

Cargas de viento Tipo 1

Edificaciones poco sensibles a las ráfagas y a los efectos dinámicos del viento,

tales como edificios de poca altura o esbeltez y edificaciones cerradas con cobertura capaz de soportar las cargas sin variar su geometría

Página 14

Se toma las siguientes alturas desde el suelo hasta la altura máxima de cada montante,

se asigna un nombre a cada uno de ellas y se reconocen cuál de estos puntos pertenecen al BARLOVENTO y al SOTAVENTO,

teniendo en cuenta que el viento va en la siguiente dirección:

La velocidad de viento a usar será: Vd=75

Página 15

METRADO DE CARGAS CM,

C Viento PESO DE COBERTURA COBERTURA Plancha Ondulada Eternit: Perfil 4

Area m2

PESO Kg

PESO DEL TIJERAL ELEMENTO MONTANTE DIAGONAL BRIDA SUPERIOR BRIDA INFERIOR CELOSILLA

SECCION

LONGITUD m

L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8 L'1 1/2"x 1 1/2" x 1/8 L'2 "x 2 " x 3/16 L'2 "x 2 " x 3/16 L'1 1/2"x 1 1/2" x 1/8

PESO Kg/m

PESO Kg

2994 35

LONGITUD m Repeticiones

SECCION

2L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8

PESO Kg 1859

METRADO DE CARGA CM,CV,CVR

TIJERAL

AREA 2 TRIB

TIJERAL 2 Kg/m

COBERTURA LARGUERO 2 2 Kg/m Kg/m

CM 2 Kg/m

CV Lr 2 Kg/m Kg/m2 CM (T) CV (T) Lr (T)

Página 16

PUNTO 1 TIJERAL 1 AREA(m2) 2

PUNTO 58 59 60 61 62 63 64 65 66 TIJERAL 4 AREA(m2) 6

PUNTO 77 TIJERAL 5 AREA(m2) 3

Coeficientes de Presion de viento Coef

Ext de viento Ce Ce1 Ce2 Ce3 Ce4

Int de viento Ci Ci1 Ci2 Ci3 Ci4

Velocidad

Presión no Fact

De Carga Primaria C1

BARLOVENTO

SOTAVENTO

Página 18

METRADO DE CARGAS DE VIENTO T1-T5 Pto

Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Tributaria Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Página 19

METRADO DE CARGAS DE VIENTO T2-T3-T4 Pto

Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Tributaria Carga Punt

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 m2 Tn

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Carga Punt

Página 20

METRADO DE CARGAS DE SISMO FACTOR DE ZONA Z=

Zona 3 / Lima – Callao

Edificaciones Escenciales

Tipo "A"

FACTOR DE USO U=

FACTOR DE SUELO S= Tp =

Perfil Tipo S1

FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA

CT = hn =

COEFICIENTE DE REDUCCION DE FUERZA SISMICA POR SER APLICADAS A CARGAS DE SERVICIO

En Resumen: Z= U= C= S= R* =

CALCULO DE PESO EN TIJERAL INTERNOS – EXTERNO

TIJERAL INTERNO CM

TIJERAL EXTERNO

CV + LR

CV + LR

25*PL (T)

CORTANTE DE SISMO EN CADA PUNTO :

Fza SISMICA NODAL = V/ Nro Nudos

Direcc X

Direcc Y

-Cargas en Tijeral Externo:

-Cargas en Tijeral Externo:

CORTANTE

FUERZA SISMICA NODAL

-Cargas en Tijeral Interno:

CORTANTE

CORTANTE

FUERZA SISMICA NODAL

FUERZA SISMICA NODAL

-Cargas en Tijeral Interno:

CORTANTE

FUERZA SISMICA NODAL

Página 22

ANALISIS DE LA ESTRUCTURA DE ACERO: COMBINACIONES DE CARGAS

[W] Viento (son del 1 al 8)

[1 COMBO]

[1 COMBO]

5(L ó 0

6(Lr) + 0

6(Lr) + 0

[9 COMBOS]

W8} + 0

[8 COMBOS]

2D +/- 1

0Ex + 0

[4 COMBOS]

W8} +/- 1

→ Se tendrán que realizar un total de 43 Combos

Página 23

PROCEDIMIENTO DEL ANALISIS

Página 24

Dimensionamiento de los elementos Estructurales : Elemento Tijeral Viga y Columna: L'2 1/2"X2 1/2"X3/16" 6

547 I= 0

303 S= 0

778 r= 0

694 y= 0

545 Z= 0

RESULTADOS REQUERIDOS POR DISEÑO:

TABLE: Joint Displacements Joint OutputCase U1max

Text Text

SY SX COMB34 COMB34 COMB31

SY: Sismo direc Y,

0016 10

0017 10

0065 10

SX: Sismo direc X

Desplazam

SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE

COMB34: 0

Desplazam

SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE

COMB31: 0

Rd= 3/4 x R δ elastico = Desplazamiento Max Desfavorable en X,

Y debido a las CARGAS DE SERVICIO

“Se demuestra que los desplazamientos están dentro de lo permitido por la NORMA E-030 – haciendo uso de las cargas como se indica en la NORMA E-020

entonces se procederá a continuar con el PROYECTO DE DISEÑO ESTRUCTURAL DEL TECHO PARABOLICO”

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES 

Según la el ANALISIS DE DISEÑO AISC LRFD – 93 en el Programa SAP2000 v14

Se crearon las Cargas de Viento tanto exteriores como interiores (salen a través del Barlovento y el Sotavento) y se colocarán las 43 Combinaciones de las Cargas

Las cargas de viento fueron divididas en 8: VIENTO1,

VIENTO2,…,

VIENTO8

A su vez cada carga tenía cargas internas y externas

Estas cargas salieron del Excel en el cual se analizaban las cargas de viento que son el Barlovento y el Sotavento

Luego de terminar de Diseñar la estructura se puede observar que el TIJERAL DE ARCO PARABOLICO se deforma en dirección de sismo Y,

pero dentro de los rangos de desplazamientos permitidos por la Norma E 030 Sismoresistente

BIBLIOGRAFIA     

Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-020 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-030 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-070 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-060 Manual de PERFILES ESTRUCTURALES- Tablas de Propiedades

-Precor

Página 27