memoria de calculo cubierta metálica

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MEMORIA DE CÁLCULO CUBIERTA METALICA 1.- Datos generales del proyecto El análisis y diseño estructural del proyecto “SEDE DEL PARLAMENTO SUDAMERICANO BLOQUE PLENARIAS” se encuentra en el Departamento de Cochabamba, Municipio de San Benito.

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destinado al área de ingeniería estructural.

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PLIEGO DE ESPECIFICACIONES TECNICAS

MEMORIA DE CLCULO CUBIERTA METALICA 1.- Datos generales del proyectoEl anlisis y diseo estructural del proyecto SEDE DEL PARLAMENTO SUDAMERICANO BLOQUE PLENARIAS se encuentra en el Departamento de Cochabamba, Municipio de San Benito.Justificacin de la solucin estructural adoptada

La consideracin de una estructura simplemente apoyada o restringida en su totalidad a rotaciones y desplazamientos, no puede plasmarse sobre la estructura real, por la siguientes razones:

a) La dimensiones transversales de columnas convencionalaes para este tipo de estructuras, en su generalidad no logran un comportamiento ideal de articulacin fija o empotramiento perfecto, presentan un estado intermedio en el apoyo de vigas con conexiones flexibles.b) La exposicin de la esctructura de cubierta, a efectos climticos de consideracin, como correponde a la carga de granizo en el municipio de San Benito son de magnitud considerable para su anlisis y diseo posterior.

Todas las razones mencionadas anteriormente, coinciden en que la cubierta debe apoyar considerando la rigidez parcial que ofrecen las columnas y en lo posible debe procurarse reducir la longitud entre apoyos.

La cubierta est conformada por perfiles ligeros de pared delgada, que son una opcin satisfactoria debido a su reducido peso propio, respecto de otros materiales usados en la construccin de cubiertas.

Consideraciones y Efectos sobre el reticulado, segn las condiciones de borde (Apoyos).

La inadecuada concepcin de los apoyos en el anlisis de estructuras en general, conduce a solicitaciones erradas que pueden sobre dimensionar elementos estructurales en desmedro de los presupuestos de cada proyecto o en su caso sub dimensionar elementos estructurales en contra de la seguridad global de la estructura.

Apoyo considerando la rigidez de columnas.-Esta consideracin representa un comportamiento real de la estructura, siendo por tanto la correcta para este tipo de anlisis.2.- Mtodo de Anlisis y DiseoEl mtodo de Anlisis y Diseo Estructural, debe ser realizado de acuerdo a las estipulaciones de emite la Norma Americana ACI en estructuras de concreto reforzado y ACI en estructuras de acero las que corresponden a Elementos de Perfiles Conformados en Fro y los correspondientes a los perfiles laminados en caliente, denominado Diseo por Factores de Carga y Resistencia.

Para este anlisis y diseo, se asume los siguientes cdigos de Diseo:

ACI 99

LRFD 96

Acero Estructural

Para la obtencin de las solicitaciones se ha considerado los principios del Anlisis Esttico e Lineal y las teoras clsicas de la Resistencia de Materiales y Elasticidad. El mtodo aplicado para el diseo es el de LRFD para un estado en el lmite de fluencia.Definidos los estados de carga segn su origen, se procede a calcular las combinaciones posibles con los coeficientes de mayo racin y minoracin correspondientes de acuerdo a los coeficientes de seguridad y las hiptesis bsicas definidas en la norma.

La obtencin de los esfuerzos en las diferentes hiptesis simples del sistema, se harn de acuerdo a un clculo lineal de primer orden, es decir admitiendo proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones; esto solamente si la concepcin estructural no permite grandes desplazamientos que pueden conducir a anlisis de segundo orden.Como se observa por las diferentes combinaciones de diseo segn LRFD, se puede concluir que la condicin ms desfavorable para la estructura es aquella que corresponde a la consideracin de carga permanente y sobrecarga de granizo, que en el lugar del proyecto es el factor ms preponderante para este tipo de cubiertas. Clculos por Ordenador

Para la obtencin de las solicitaciones y dimensionado de los elementos estructurales, se ha dispuesto de un programa informtico de ordenador denominado SAP 2000 V 16.0. Es imposible conocer los esfuerzos reales sobre cada elemento sino es a partir del Mtodo de los Elementos Finitos.3.- Caractersticas de los materiales a utilizar.-Los materiales a utilizar as como las caractersticas definitorias de los mismos, niveles de control previstos, as como los coeficientes de seguridad, se indican en el siguiente cuadro:

E =

fy =

fu = 200000 MPa

248 MPa (36 Ksi)

338 MPa

4.- Coeficientes de Ponderacin y/o Factores de Seguridad.-Los coeficientes de seguridad son establecidos en la Norma LRFD en la seccin 7.3 en los estados lmites ltimos.

En miembros a flexin:

Coeficiente de seguridad acero por fluencia con alas rigidizadas =0.95 En miembros a tensin:

Coeficiente de seguridad del acero por fluencia =0.95Coeficiente de seguridad del acero por bloque de cortante=0.75 En miembros a compresin:

Coeficiente de seguridad del acero

=0.855.- Lmites de deformacin.-

El clculo de deformaciones es un clculo de estados lmites ltimos de utilizacin con las cargas de servicio. Por tanto las limitaciones de las deflexiones se sitan en el rea de la capacidad de servicio de la estructura.La deflexin mxima para las vigas de acero se limitara con la siguiente relacin: L/500DONDE: = deflexin mxima de la estructura cargada limitada por (L/500).

L= Longitud del claro.

6.- Cargas sobre la estructura.- Carga permanente.-

NivelZonaCarga en Kg/m2

CubiertaToda50

Sobrecarga de uso.- Sobrecarga de granizo:NivelZonaCarga en Kg/m2

CubiertaToda250

La carga de granizo mxima, alcanzar en proyeccin horizontal un valor de 250 Kg/m, la cual ir disminuyendo segn el caso a medida que la cubierta incremente la pendiente.

ANLISIS ESTRUCTURALEl modelo estructural adoptado para el anlisis estructural es un sistema de vigas metlicas cuyas condiciones de apoyo simplemente restringen la traslacin, por tanto es un sistema de vigas metlicas de seccin I con apoyos fijos y mviles para idealizar el comportamiento ms aproximado que tendr el sistema de la estructura de cubierta.Para un perfil metlico de 160x50x 1 [cm] se tiene los siguientes resultados.

CUBIERTA CON PERFILES ARMADOS

DEFORMACIONES

DIAGRAMA DE MOMENTOS

DIAGRAMA DE CORTANTES

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