analisis de techo curvo

1

MEMORIA DE CÁLCULO

CALCULO DE FUNDACIONES

GALPON MEDIO ARCO

Gorostiaga 1664 piso 7 // (1426) CABA - Argentina // Tel: (54 11) 4778 - 0415 // Cel: (54-9-11) 6219 - 7186

2

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA GALPON MEDIO ARCO

1. Descripción:

El trabajo que se detalla a continuación corresponde a cálculo de la fundación de un galpón en arco auto portante de 20.00mx50.00m por 10.00m de altura.

El objeto de este trabajo es determinar las solicitaciones y dimensionar las secciones de la estructura de fundación (pozos, vigas y tensores)

Se utilizaron las normas IMPRES-CIRSOC.

El proceso de cálculo abarca el planteo de los estados de carga al que estará sometido el arco auto portante, obtención de las solicitaciones y dimensionado estructural de la fundación.

Ver Anexo I (morfología de la nave)

2. Antecedentes.

Integran la documentación disponible:

Planta y vista de la nave Estudio de suelos realizado por iMc ( Ingeniería – Project Management – Consultoría)

3. Materiales:

Hormigón H-17 Acero ADN-420 Acero F-24

Tensión admisible (σadm) 140 kg./cm² 2.400 kg./cm² 1.840 kg./cm²

Pesos específicos (γH) 2400 Kg/m3 - -

Módulo de Elasticidad (E) 300.000 kg./cm² 2.100.000 kg./cm² 2.100.000 kg./cm²

4. Modelos de cálculo

Se realiza un modelo matemático de elementos finitos, de un arco en el plano x-z para determinar las reacciones de la cúpula sobre las vigas de fundación y los pozos. El arco esta representado por una chapa perfil MIC-120, K-01(KSPAN).


3

Con los resultados de este modelo se cargan las vigas y consecuentemente los pozos, determinando las solicitaciones del los mismos y el dimensionado correspondiente.

Figura Nº1: Perfil chapa tipo

Figura Nº2: Puntos del modelo

5. Estados de Carga

La estructura esta sometida a tres estados de carga diferentes: cargas permanentes, sobrecarga de servicio y viento.

5.1. Estado: Cargas Permanentes de la cubierta

Se plantea como estado de carga permanente de la estructura a la suma de las siguientes solicitaciones: Peso propio: 12 Kg/m2, (el programa de cálculo tiene en cuenta el peso de la estructura, ingresando las características geométricas de la sección y el material).

Peso de instalaciones 10 Kg/m2, distribuido en un ancho de chapa de 30.5cm.


4

Figura Nº3: Carga de Instalaciones sobre la placa

5.2. Estado: Viento

5.2.1. Esquema de cálculo

5.2.2. Velocidad básica

Vo=Cp x β

Cp= 1,45β= 27,5 m/s

Vo= 39,875 m/s

x a

b

y

α


5

5.2.3. Presión dinámica básica

qo=0.0613 x Vo2

qo= 97,47 Kg/m2

5.2.4. Presión dinámica de cálculo

qz=qo x cz x cd

Rugosidad: II Cz: 0,673 10m de altura

5.2.4.1. Coeficiente de forma γo

h= 10 m altura de la nave a= 50 m largo b= 20 m ancho

b/a= 0,4 λa= h/a= 0,2 γo= 1 para viento normal al lado a (viento en X) λb= h/b= 0,50 γo= 0,85 para viento normal al lado b (viento en Y)

5.2.4.2. Coeficiente de reducción por dimensiones Cd,

h/Vo= 0,25a/h= 5,00b/h= 2,00

Cda= 0,75Cdb= 0,85

5.2.4.3. Presiones dinámicas de calculo qz

qzx=qo*cz*cd= 49,20 Kg/m2

qzy=qo*cz*cd= 55,76 Kg/m2

El viento se distribuye en un ancho de chapa de 30.5cm.


6

Figura Nº4: Carga de Viento sobre la placa

5.3. Estado: Sobrecarga de servicio

Sobrecarga: 30 Kg/m2, distribuido en un ancho de chapa de 30.5cm.

Figura Nº5: Carga de Sobrecarga sobre la placa


7

6. Hipótesis de cálculo

Las combinaciones de cálculo cargadas al modelo fueron 4, las mismas se detallan a continuación: PP: (pesos propio de la nave) SOB: (sobrecarga de servicio) V: (viento lateral)

H1: PP H2: PP + SOB H3: PP + SOB + V H4: PP + V

7. Reacciones de la estructura

TABLE: Joint Reactions Joint OutputCase F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

1 DEAD -199,69 -2,218E-12 490,6 1,228E-11 -340,74 3,536E-131 VIENTO -44,14 -5,228E-13 -139,23 7,306E-12 -190,86 2,093E-131 SOBRECARGA -58,5 -6,498E-13 143,71 3,596E-12 -99,81 1,036E-131 COMB1 -199,69 -2,218E-12 490,6 1,228E-11 -340,74 3,536E-131 COMB2 -258,19 -2,868E-12 634,31 1,587E-11 -440,55 4,572E-131 COMB3 -302,33 -3,391E-12 495,08 2,318E-11 -631,41 6,665E-131 COMB4 -243,83 -2,741E-12 351,37 1,958E-11 -531,6 5,629E-1361 DEAD 199,69 -2,468E-12 490,6 1,366E-11 340,74 -3,933E-1361 VIENTO -195,89 2,523E-12 -69,9 -2,081E-11 -502,42 5,977E-1361 SOBRECARGA 58,5 -7,228E-13 143,71 4E-12 99,81 -1,152E-1361 COMB1 199,69 -2,468E-12 490,6 1,366E-11 340,74 -3,933E-1361 COMB2 258,19 -3,19E-12 634,31 1,766E-11 440,55 -5,085E-1361 COMB3 62,29 -6,677E-13 564,41 -3,158E-12 -61,87 8,917E-1461 COMB4 3,8 5,513E-14 420,7 -7,158E-12 -161,68 2,044E-13

8. Cálculo de Vigas

8.1. Calculo de las vigas a Flexión

Las vigas laterales VFL 1 están solicitadas por fuerzas verticales y horizontales.

Fuerzas verticales de la nave: (634.31Kgx3.27chapas/m)=2074Kg/m Peso propio de la viga L: (0.30mx0.40x2400Kg/m3)=288 Kg/m Peso total Vertical adoptada: 2360 Kg/m

Fuerzas horizontales de la nave: (302.33Kgx3.27chapas/m)=989Kg/m


8

Peso total Horizontal adoptada: 990 Kg/m

Las vigas laterales VF1 están solicitadas por fuerzas verticales y horizontales.

Fuerzas verticales de la nave (peso de cerramiento frontal): (12Kg/m2x10m)=120Kg/m Peso propio de la viga L: (0.30mx0.40x2400Kg/m3)=288 Kg/m Peso total Vertical adoptada: 410 Kg/m

Fuerzas horizontales de la nave: (56Kg/m2x10m/2)=280Kg/m Peso total Horizontal adoptada: 280 Kg/m

Ver Calculo Anexo II

8.2. Armadura a torsión para VFL

Mt 207016,393 Kgcm b 30 cm d 40 cm r 2,5 cm AK 875 cm2

σee 2400 Kg/ cm2

Aet= 0,049 cm2/cm 4,92 cm2/m

8.3. Calculo del Tensor

Se considera un Tensor T1 para absorber la totalidad de la reacción horizontal de la nave que viene de las vigas VFL1 H.

Reacción Horizontal =2480 Kg x 2 =4960 Kg adoptamos 5000Kg

σ

Se adoptan 6φ12 Estribo φ6c/20cm

9. Cálculo de Pozo

Profundidad del pozo 3.00m Diámetro 65cm Diámetro armadura 60cm


9

9.1. Capacidad de Carga del Pozo

Máxima reacción Vertical 5900Kg x 2 = 11800Kg Peso propio del pozo = 2400Kg Total Fuerza vertical (Tf vertical) = 12600Kg

Tensión de punta del suelo (σsuelo)=25000Kg/m2

σ

Diámetro necesario de apoyo 85cm Altura de campana 40cm

9.2. Armadura del Pozo

Momento reacción Horizontal = 2480Kg x 3.00m= 7440Kgm se considera que la otra mitad la toma el Tensor T1

βr =135 Kg/cm2

βs= 4200 Kg/cm2

N= 14200 Kg M=7440 Kgm

Armadura 3.5cm2

Cuantía µ =0.11% Ab Coeficiente de seguridad=1.00 Eje Neutro X/d= 0.193

Armadura Adoptada 8 φ12


10

ANEXO I


12

ANEXO II

VIGAS


Pro

yect

o:N

AV

E 1

/2 A

RC

O

Hor

mig

ón H

=17

Br=

140

kg/c

m2

Ace

ro A

DN

=42

00B

s=42

00kg

/cm

2

VIG

Ab [m

]d [m

]h [m

]L [m

]q

[tn/m

]Pi [tn

]Li [m

]Pi [tn

]Li [m

]Se

cc.

i c63,2

00,573,0

04,003,0

V1LFV

d i c99,0

00,572,0

03,004,0

H1LFV

d i

PLAN

ILLA

DE

VIG

AS

Fech

a:08

/09/

2009

ETR

OC

NOIXELF

M* i

nf[tn

]M

*sup

[tn]

Ainf

[cm

2 ]As

up[c

m2 ]

As m

ax.

[cm

2 ]Q

*[tn

]τ

[kg/

cm2 ]

Zona de

Cor

teη

Ae[c

m2 /m

]

0,00

-6,4

83,

704,

5327

,75

9,56

5,79

10,

402,

906,

430,

004,

501,

0027

,75

6,20

3,75

10,

402,

800,

00-6

,48

3,70

4,53

27,7

59,

565,

791

0,40

2,90

0,00

-1,7

53,

603,

6027

,00

4,10

2,55

10,

402,

803,

660,

003,

601,

0027

,00

2,60

1,62

10,

402,

800,

00-1

,75

3,60

3,60

27,0

04,

102,

551

0,40

2,80

000

000

370

370

2775

165

100

10

402

80i c

14,000,5

73,004,0

03,0V1F

Vd i c

82,000,5

72,003,0

04,0H1F

Vd

0 ,00

0,00

3,70

3,70

27,7

51,

651,

001

0,40

2,80

2,23

0,00

3,70

1,00

27,7

51,

070,

651

0,40

2,80

0,00

0,00

3,70

3,70

27,7

51,

651,

001

0,40

2,80

0,00

0,00

3,60

3,60

27,0

01,

160,

721

0,40

2,80

1,53

0,00

3,60

1,00

27,0

00,

740,

461

0,40

2,80

0,00

0,00

3,60

3,60

27,0

01,

160,

721

0,40

2,80

Arc

hivo

: Vig

as d

e fu

ndac

ion

1 de

10

Gor

ostia

ga 1

664

piso

7 /

/ (1

426)

CA

BA -

Arg

entin

a //

Tel

: (54

11)

477

8 - 0

415

// C

el: (

54-9

-11)

621

9 - 7

186

14

ANEXO III

PLANOS


Placa Suj. 3/16 Galv.Doble Varilla 16

16

16

Varilla 10Estribos 4,2

4,2

4,2

30 4Estr. 4,2 c/20

c/20

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