memoria de calculo galpon guabira

Rev. A

Fecha: 16/04/12

Preparado por: E. Burgos

Revisado por: G. Montaño

Aprobado por: IAG S.A.

DOCUMENTO BASE DE INGENIERÍA Código: R-116

MEMORIA DE CÁLCULO DE GALPÓN DE ISLA DE CARGA

Página: 1 de 39

Revisión: 0

Tipo de documento: Registro

NOMBRE DEL PROYECTO:

INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE ISLA DE DESPACHO DE ALCOHOL

Nº PROYECTO: DOCUMENTO Nº: ÁREA:

PSTSC-PR-158-12 PST-15812-SCZ-PL-DC-MC-001 INGENIO GUABIRÁ

INDICE DE REVISIONES

REV. DESCRIPCIÓN

A REVISIÓN Y APROBACIÓN DEL CLIENTE

INGENIO AZUCARERO GUABIRÁNº:

PST-15812-SCZ-PL-DC-MC-001REV:

A

PROYECTO: INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE ISLA DE DESPACHO DE ALCOHOL

HOJA:2 de 39

TITULO:MEMORIA DE CÁLCULO DE GALPÓN DE ISLA DE CARGA

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVO................................................................................................................................................... 3

2. INTRODUCCIÓN......................................................................................................................................... 3

3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.............................................................................................................3

4. DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA METÁLICA.....................................................3

4.1. MATERIALES Y RESISTENCIAS...............................................................................................................3

4.2. DESCRIPCIÓN DEL MODELO ESTRUCTURAL.......................................................................................3

4.3. METODOLOGÍA DE CÁLCULO.................................................................................................................3

4.4. METODOLOGÍA DE CÁLCULO.................................................................................................................4

4.5. MODELO DE ESTRUCTURA PROPUESTO..............................................................................................7

5. CÁLCULO DE LAS FUNDACIONES – ZAPATAS COMBINADAS.........................................................12

6. CÁLCULO DEL EMPALME DE LA BASE DE LA COLUMNA.................................................................18

7. CÁLCULO DE EMPALMES...................................................................................................................... 23

7.1. EMPALME 1.............................................................................................................................................. 23

7.2. EMPALME 2.............................................................................................................................................. 25

7.3. EMPALME 3.............................................................................................................................................. 29

7.4. EMPALME 4.............................................................................................................................................. 31

7.5. EMPALME 5.............................................................................................................................................. 33

7.6. EMPALME 6.............................................................................................................................................. 35

7.7. EMPALME CORREAS.............................................................................................................................. 37

8. CONCLUSIONES...................................................................................................................................... 39

Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001:2008



A


HOJA:3 de 39


1. OBJETIVO

El presente documento tiene por objeto el diseño de una estructura metálica que incluye la cubierta y corredores aéreos para la Isla de despacho de Alcohol en las instalaciones del Ingenio Azucarero Guabirá.

2. INTRODUCCIÓN

Debido al incremento de los volúmenes de producción y mejora de las instalaciones IAG S.A., requiere el diseño de una nueva isla de carga para despacho de alcohol por vía férrea y a través de camiones cisterna.

De acuerdo a requerimiento del cliente se requiere un sistema con la capacidad de carga de cuatro diferentes productos de alcohol etílico, de los cuales tres pueden ser mezclados y uno totalmente independiente, el sistema a ser diseñado debe ser de transferencia de custodia. Este documento incluye los diseños civiles.

Por lo tanto PST realizará un diseño integral de la isla de carga en cumplimiento de los estándares internacionales para este tipo de instalaciones en las diferentes disciplinas solicitadas por el cliente.

3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA

ASTM A-36: Standard Specification for Carbon Structural Steel

AISC American Institute of Steel Construction “Manual of Steel Construction LRFD (Load and Resistance Factor Design)" (Norma para elementos laminados en caliente)

ANSI American National Standards Institute LRFD (Load and Resistance Factor Design)" (Norma para elementos laminados en frio: Correas)

CBH-87: Código Boliviano del Hormigón

4. DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA METÁLICA

4.1. Materiales y Resistencias

Resistencia Característica del Hormigón f’c=210 kg/cm2

Acero de refuerzo f’y=4200 kg/cm2

Perfiles de acero (A36) f’y=4200 kg/cm2

Pernos y chapas de acero (A36) f’y=4200 kg/cm2

4.2. Descripción del Modelo Estructural

La estructura está definida como un sistema aporticado tridimensional, simplificada en un sistema de pórticos transversales construidos con perfiles metálicos, unidos con correas y con una cubierta metálica trapezoidal. Asimismo los corredores aéreos estarán formados también por perfiles metálicos y rejillas grating, conectadsas mediante escaleras ensambladas con perfiles de acero al carbono. Se define una fundación superficial o directa para los apoyos de la estructura que consisten en zapatas combinadas de hormigón armado.

4.3. Metodología de Cálculo

Para el cálculo de los elementos de la estructura se procedió de la siguiente manera:

Concepción estructural

Establecimiento de las cargas o acciones

Elección de los materiales




A


HOJA:4 de 39


Cálculo de esfuerzos solicitantes (SAP2000)

Dimensionamiento de las secciones y piezas

4.4. Metodología de Cálculo

Carga muerta:

El peso propio de los diferentes perfiles metálicos se obtuvieron directamente a partir del programa SAP 2000.

Para el peso de la cubierta se considera una calamina trapezoidal con un peso de 1.18 kg/m2. Por tanto carga de cubierta asumida es:

Peso propio de la cubierta, kg/m2 Q 1.2

Carga viva:

Sobrecarga de la cubierta, kg/m2: q 150

Sobrecarga en corredores kg/m2: qc 300

Carga viento

El cálculo de la carga producida por el viento se realizó analizando dos direcciones, por tanto se obtivuieron valores de carga para el viento lateral y el frontal. La presión de velocidad del viento, qz, fue calculada a partir de la siguiente ecuación: qz=0.613 x Kz x Kzt x Kd x V2 x I

donde:

Kz Coeficiente de la presión de velocidad, de acuerdo a la altura de la estructura:

Para h=5.40 m Kz 1.12

Kzt Factor topográfico del terreno

Para una superficie plana: Kzt 1

Kd Factor de direccionalidad del viento

Para la verificación de la estructura principal Kd 0.85

V Velocidad del viento, km/h: V 120

Velocidad del viento, m/s: V1V

3.633.333

I Factor de ocupación de la estructura

Para un grdo de ocupación elevado: I 1

Entonces:

Presión de velocidad del viento, Pa: qz 0.613Kz Kzt Kd V12 I 648.418

Presión de velocidad del viento, kg/m2: qz1

qz

9.81( )66.098

La carga total producida por el viento está dada por: P=qz(GCp-GCpi)




A


HOJA:5 de 39


GCp Coeficiente de presión externa, cuyos valores correspondientes para un ángulo de cubierta de 12° son los siguientes:

1 2 3 4 5 6

Cp 0.53 0.69 0.48 0.43 0.45 0.45

Las posiciones 1 a la 6 se muestran en el siguiente esquema:

Figura 1: Pocisiones de afectación de la carga producida por el viento

GCpi Coeficiente de presión interna, para estructuras abiertas se tiene un valor de cero.

Para este caso las direcciones de de asignación de las cargas serán:

Peso propio más cubierta Dirección vertical Sobrecarga en cubierta Dirección vertical Carga producida por el viento Perpencidular a la cercha hacia arriba (succión) para el

viento lateral y perpendicular (barlobento entrando y sotabento saliendo) para el viento frontal. En las columnas del lado izquierdo será entrando y en el lado derecho será saliendo.

Nodos 1, 2, 5 y 8:

La 1.25 DCa Q La 1.5 (kg/m)

LLa q La 187.5 (kg/m)

WLLa qz1 0.69( ) La 57.009 (kg/m)

Nodo 3:

Lb 1.125 DCb Q Lb 1.35 (kg/m)

LLb q Lb 168.75 (kg/m)

WLLb qz1 0.69( ) Lb 51.308 (kg/m)

Nodo 4:

Lc 1.0 DCc Q Lc 1.2 (kg/m)

LLc q Lc 150 (kg/m)

WLLc qz1 0.69( ) Lc 45.607 (kg/m)




A


HOJA:6 de 39


Nodos 6 y 7:

Ld 1.50 DCd Q Ld 1.8 (kg/m)

LLd q Ld 225 (kg/m)

WLLd qz1 0.69( ) Ld 68.411 (kg/m)

Considerando una separación entre cerchas, m: Sep 5.0

Nodos 1, 2, 5 y 8:

DCpa DCa Sep 7.5 (kg) DCpa

23.75

LLpa LLa Sep 937.5 (kg) LLpa

2468.75

WLpLa WLLa Sep 285.046 (kg) WLpLa

2142.523

Nodo 3:

DCpb DCb Sep 6.75 (kg) DCpb

23.375

LLpb LLb Sep 843.75 (kg) LLpb

2421.875

WLpLb WLLb Sep 256.541 (kg) WLpLb

2128.271

Nodo 4:

DCpc DCc Sep 6 (kg) DCpc

23

LLpc LLc Sep 750 (kg) LLpc

2375

WLpLc WLLc Sep 228.037 (kg) WLpLc

2114.018

Nodo 6 Y 7:

DCpd DCd Sep 9 (kg) DCpd

24.5

LLpd LLd Sep 1125 (kg) LLpd

2562.5

WLpLd WLLd Sep 342.055 (kg) WLpLd

2171.028




A


HOJA:7 de 39


WL2ext qz1 .45( )Sep

2 74.36

Para la carga producida por el viento frontal, en todos los nodos: L 1.50

Barlovento, kg: WFB qz1 0.53( ) L 52.548

WFS qz1 .48( ) L 47.59 Sotavento, kg:

Para la carga producida en las columnas por el viento lateral se tiene:

Columnas internas lado izquierdo, kg/m: WL1int qz1 .45( ) Sep 148.72

Columnas externas lado izquierdo, kg/m: WL1ext qz1 .45( )Sep

2 74.36

Columnas internas lado derecho, kg/m: WL2int qz1 .45( ) Sep 148.72

Columnas externas lado derecho, kg/m:

4.5. Modelo de Estructura Propuesto

En la siguiente figura se puede observar la numeración de nodos.

Figura 1. Esquema y numeración de nodos

Se ha contemplado el diseño de una cubierta metálica de 18.0m x19.0m x 7.067m, en la figura 2 se puede observar la distribución de la perfilaría, correas y columnas.

Figura 2. Modelo conceptual de la estructura

De la figura 2 a la figura 5 se puede apreciar los momentos de flexión así como los esfuerzos normales y cortantes de la estructura en cada nodo de los perfiles metálicos.

En la figura 6 se puede observar la distribución de los perfiles utilizados para diseño del galpón:

Correas: Canal 150 x 60 x 20 x 3 mm Perfiles de la cubierta W 360 x 39 (353 x 128 x 10,7 x 6,5 mm) Columnas y arriostres: W 250 x 38,5 (262 x 147 x 11,2 x 6,6 mm) Corredores aéreos: W 200 x 15 (201 x 165 x 10,2 6,2 mm) Tiravientos: Barras de acero ø 3/8” (10 mm)




A


HOJA:8 de 39


Figura 3. Momentos Resultantes vista lateral, kg-mm

Figura 4. Momentos Resultantes vista frontal, kg-mm




A


HOJA:9 de 39


Figura 5. Esfuerzos normales vista lateral, kg

Figura 6. Esfuerzos normales vista frontal, kg




A


HOJA:10 de 39


Figura 7. Esfuerzos Cortantes vista lateral, kg

Figura 8. Esfuerzos Cortantes vista frontal, kg




A


HOJA:11 de 39


En la siguiente figura se observan los resultados obtenidos en el dimensionamiento de los diferentes elementos de la estructura metálica.

Figura 9. Distribución de perfiles en la cubierta metálica




A


HOJA:12 de 39


5. CÁLCULO DE LAS FUNDACIONES – ZAPATAS COMBINADAS

Para el diseño de las fundaciones de la estructura, se consideraron los esfuerzos de las columnas más solicitadas de acuerdo al análisis estructural realizado con el software SAP 2000 (columnas centrales).

DISEÑO DE LA FUNDACIÓN

Esfuerzos actuantes

Se obtuvieron a partir del programa SAP 2000

a) Columna 1:

Reacción en el apoyo, Ton: N1 11.022

Momento respecto del eje x, Ton*m: Mx1 0.039

Momento respecto del eje y, Ton*m: My1 0.042

b) Columna 2:

Reacción en el apoyo, Ton: N2 3.10

Momento respecto del eje x, Ton*m: Mx2 0.067

Momento respecto del eje y, Ton*m: My2 0.44

Datos materiales

Resistencia característica del H°A°, kg/cm2: fck 210

cd 1.5

Resistencia acero de refuerzo, kg/cm2: fy 4200

s 1.15

Por tanto:

fcd

fck

cd140

fyd

fy

s3652.174

Dimensionamiento geométrico

Tensión admisible del suelo, kg/cm2 adm 0.70

N N1 N2 1000 14122 kg

Mx Mx1 Mx2 1000 100 10600 kg-cm

My My1 My2 1000 100 48200 kg-cm

admN

Area

Area

Area de la base de la zapata, m2: AreaN 0.10Nadm

22191.714 cm2




A


HOJA:13 de 39


Por tanto las dimensiones de la zapata son:

A 100

BArea

A221.917

Dimensiones adoptadas de la zapata

Aadop 100 cm( )

Badop 300 cm( )

a 35 cm( )

b 45 cm( )

h 50 cm( )

rec 7.5 cm( )

d h rec 42.5 cm( )

Wx

Aadop Badop2

61500000

Wy

Badop Aadop2

6500000

cN

Aadop Badop

Mx

Wx

My

Wy 0.574 kg/cm2

Verificación1 "Cumple" c admif

"No cumple" otherwise

Verificación1 "Cumple"

Una vez definidas las dimensiones de la zapata se tiene:

En el lado A de la zapata:




A


HOJA:14 de 39


Columna 1: Columna 2:

N´1 16.90 Ton N´2 4.43 Ton

M´x1 0.23 Ton-m M´x2 0.23 Ton-m

Mý1 1.03 Ton-m Mý2 0.85 Ton-m

N´ N´1 N´2 1000 21330 kg

M´x M´x1 M´x2 1000 100 46000 kg-cm

Mý Mý1 Mý2 1000 100 188000 kg-cm

N´

Aadop Badop

M´x

Wx

Mý

Wy

1.118 kg/cm2

xBadop

2150 R Aadop Badop 33530 kg

´s Aadop 111.767 kg/cm

C RA D RB E

C 50 cm

D 200 cm

E 50 cm

RA1

DR x C( )[ ] 16765 kg

RB1

DR x E( )[ ] 16765 kg




A


HOJA:15 de 39


Esfuerzos cortantes:

V2 ´s C RA 11176.667 V3 ´s E 5588.333

V4 ´s E RB 11176.667 V1 ´s C 5588.333

Distancia al punto donde el esfuerzo cortante es igual a cero:

x1

RA

´s150

Momentos flectores:

MA ´s CC

2 139708.33 MB ´s E

E

2 139708.33

Momento flector máximo:

Mmax ´s x1 RA x1 C 1659735

dA

1.6 Mmax

Badop d2 fcd

0.035005

A dA 1 dA 0.03623

AsA

A Badop d fcd

fyd17.708 cm2( )

Verificación armadura mínima para acero fy=5000 => 0.002

As minA Aadop d 8.5 cm2

Por tanto:

As adopA

max AsA As minA Aadop

0.1771 (cm2/cm)




A


HOJA:16 de 39


Empleando fierro de: A3

4 (in) 1A A 25.4 19.05 (mm)

AsA

1A

10

2

42.85

SepA

AsAAs adopA

16.096 cm( )

Por tanto: USAR 3

4 c/ 15 cm

En el lado B de la zapata:

MadB

Aadop a 2

Aadop

Aadop a

4

59026.771

dB

1.6 MadB

Aadop d2 fcd

0.00373

B dB 1 dB 0.00375

AsB

B Aadop d fcd

fyd0.611 cm2( )




A


HOJA:17 de 39


Verificación armadura mínima para acero fy=5000 => 0.002

As minB Badop d 25.5

Por tanto:

As adopB

max AsB As minB Badop

0.085 (cm2/cm)

Empleando fierro de: B5

8 (in) 1B B 25.4 15.875 (mm)

AsB

1B

10

2

41.979

SepB

AsBAs adopB

23.286 cm( )

Por tanto: USAR 5

8 c/ 15 cm

Por tanto las dimensiones adoptadas para construcción de las zapatas serán de 1.0 x 3.0 x 0.5 m con fierros de 3/4" cada 15 cm en el sentido longitudinal y fierros de 5/8” cada 15 cm en el sentido transversal. Las columnas serán de 0.3 x 0.4 x 0.7 m con 6 fierros de 1/2” y estribos de 3/8" cada 15 cm en la columna.




A


HOJA:18 de 39


6. CÁLCULO DEL EMPALME DE LA BASE DE LA COLUMNA

Se ha considerado que para las columnas de la cubierta se utilizarará un perfil W 250 x 38,5 mm, por lo tanto las variables para las dimensiones de la base son:

L 26.2 cm( )

bf 14.7 cm( )

tf 1.12 cm( )

tw 0.66 cm( )

Tomando en cuenta las dimensiones del perfil, se colocarán los pernos en la parte inferior del mismo, cuyas variables son:

C 3 cm( )

D 0 cm( )

EL

213.1 cm( )

F 3 cm( )

Como se puede observar, no se considera la distancia D ya que los pernos estarán en la parte interior del perfil. Por tanto:

A bf 2 F 20.7

B 2 C D E( ) 32.2

Las dimensiones adoptadas de la plancha metálica son:

Aadop 25 cm( )

Badop 35 cm( )

Para determinar el espesor de la plancha, se ha considerado una carga de vertical y un momento admisible de:

P 16765 (kg)

Mad 139708.33 (kg-cm)

Excentricidad, cm: eMad

P8.333

Propiedades de los materiales:

Resistencia característica del H°A°, kg/cm2: fck 210

Resistencia de la plancha metálica, kg/cm2: fy 2500




A


HOJA:19 de 39


Verificación1 "CASO 2" eBadop

6if

"CASO 3"Badop

6e

Badop

2if

"CASO 4" eBadop

2if

Verificación1 "CASO 3"

CASO 3 B/6 < e <= B/2

N 3Badop

2e

27.5 (cm)

Fp 107.1 (kg/cm2)

Verificación.2= "Cumple" Fp 1.7 fckif






A


HOJA:20 de 39


f42 P

Aadop N48.771 (kg/cm2)

Verificación5 "Cumple" f4 Fpif



fcrit

f4

NN a( ) 39.806

a 5.055 (cm) (Sección crítica)

Mplu3

fcrit a2

2

f4 fcrit 3

a2

584.942 (kg-cm) En la sección crítica

Espesor de la placa metálica, mm, es: tpl3

4 Mplu3

0.90fy10 10.198

Por tanto se adopta una placa de espesor: 12 mm

cm2 CALCULO DE PERNOS:

Datos:

Fuerza axial, kg P 16765 kg

Fuerza de corte, kg: V 784.54 kg

Espesor de la placa, cm: ep 1.2

Area plancha, cm2: Area Aadop ep 30

Resistencia a la fluencia del acero, kg/cm2: Fy 2500

Diámetro perno, cm: perno 1.8

Nropernosadop 4

Resistencia a la tracción del acero, kg/cm2: Fu 4060

Empleando perno de alta resistencia (G2) A307:

Resistencia nominal al corte de los pernos, kg/cm2: fn 1650

Aperno

perno2

42.545




A


HOJA:21 de 39


Resistencia de elementos debido al corte:

a) Fluencia del área total:

Rn1 0.6Fy Area 45000 kg

Verificación6 "Cumple" V Rn1if



b) Ruptura del área líquida efectiva:

cal perno 0.2 0.2 2.2 cm

An Area 2 cal ep 24.72

Rn2 0.6 Fu An 60217.92 kg

Verificación7 "Cumple" V 0.75Rn2if



Resistencia de elementos en compresión:

Pn Fy Area 75000 kg

Verificación8 "Cumple" P 0.90Pnif



Cálculo de la capacidad por perno:

Rperno 0.75 fn Aperno 3149.054

NpernosV

Rperno0.249




A


HOJA:22 de 39


Por tanto, la cantidad de pernos adoptado: Nropernosadop 4

Verificación9 "Cumple" Nropernosadop Npernosif



Por tanto, se emplearán 4 pernos de alta resistencia, de marca HILTI, modelo HSL M de 3/4" (18mm). Cargas permisibles en el hormigón al corte:

Rh 3101 kg

Verificación10 "Cumple" V max Nropernosadop Npernos Rhif

"No Cumple" otherwise


Por tanto se colocarán en la base de la columna placas de acero de 350 x 250 x 12 mm, con cuatro pernos de alta resistencia, de marca HILTI, modelo HSL M de 3/4" x 6" (18 x 156 mm).




A


HOJA:23 de 39


7. CÁLCULO DE EMPALMES

7.1. Empalme 1 DISEÑO DE EMPALMES:

Datos:


Fuerza de corte, kg: V 6513 kg


Espesor ala perfil, cm: et 1.07

Ancho de empalme, cm: A 15.0

Area plancha, cm2: Area A min ep et 15



Nropernosadop 4



Resistencia nominal al corte de los pernos, kg/cm2: fnv 3300

Resistencia nominal a la tracción de los pernos, kg/cm2: fnt 6200

Aperno

perno2

41.131 cm2

Resistencia de elementos debido a la tracción:


Rn1 Fy Area 37500 kg

Verificación1 "Cumple" P 0.90Rn1if






Rn2 Fu An 47908 kg







A


HOJA:24 de 39




Rv1 0.6Fy Area 22500 kg

Verificación3 "Cumple" V Rv1if




cal 1.6 cm

An 11.8 cm2

Rv2 0.6 Fu An 28744.8 kg

Verificación4 "Cumple" V 0.75Rv2if




a) Resistencia al corte:

Rcperno 0.75fnv Aperno 2799.159

NpernoscV

Rcperno2.327

b) Resistencia a la tracción

Rtperno 0.75fnt Aperno 5259.026

NpernostP

Rtperno2.32


Verificación5 "Cumple" Nropernosadop min Npernosc Npernost if



Por tanto, se emplearán 4 pernos de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Asimismo, la placa de empalme debe ser de 300 x 150 x 10 mm.




A


HOJA:25 de 39


7.2. Empalme 2 Entre los elementos W 250 x 38,5:

Datos:









Nropernosadop 6





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 47908 kg







A


HOJA:26 de 39









cal 1.6 cm

An 11.8 cm2

Rv2 0.6 Fu An 28744.8 kg







NpernoscV

Rcperno0.268



NpernostP

Rtperno0.259





Por tanto, se emplearán 6 pernos de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Asimismo, la placa de empalme debe ser de 350 x 150 x 10 mm




A


HOJA:27 de 39


Entre los elementos W 250 x 38,5 y W 200 x 15:

Datos:









Nropernosadop 6





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 47908 kg







A


HOJA:28 de 39









cal 1.6 cm

An 11.8 cm2

Rv2 0.6 Fu An 28744.8 kg







NpernoscV

Rcperno0.719



NpernostP

Rtperno0.063









A


HOJA:29 de 39


7.3. Empalme 3

Datos:






Area plancha, cm2: Area A min ep et 4.3



Nropernosadop 2





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 9208.08 kg







A


HOJA:30 de 39









cal 1.6 cm

An 2.268 cm2

Rv2 0.6 Fu An 5524.848 kg







NpernoscV

Rcperno0.049



NpernostP

Rtperno0.026





Por tanto, se emplearán 2 pernos de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Asimismo, la placa de empalme debe ser de 150 x 100 x 6.35 mm




A


HOJA:31 de 39


7.4. Empalme 4

Datos:









Nropernosadop 2





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 27608 kg







A


HOJA:32 de 39









cal 1.6 cm

An 6.8 cm2

Rv2 0.6 Fu An 16564.8 kg







NpernoscV

Rcperno0.28



NpernostP

Rtperno0.315









A


HOJA:33 de 39


7.5. Empalme 5

Datos:









Nropernosadop 2





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 9208.08 kg







A


HOJA:34 de 39









cal 1.6 cm

An 2.268 cm2

Rv2 0.6 Fu An 5524.848 kg







NpernoscV

Rcperno0.303



NpernostP

Rtperno0.052





Por tanto, se emplearán 2 pernos de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Asimismo, la placa de empalme debe ser de 200 x 100 x 6.35 mm




A


HOJA:35 de 39


7.6. Empalme 6

Datos:









Nropernosadop 2





Aperno

perno2

41.131 cm2










Rn2 Fu An 12862.08 kg







A


HOJA:36 de 39









cal 1.6 cm

An 3.168 cm2

Rv2 0.6 Fu An 7717.248 kg







NpernoscV

Rcperno0.099



NpernostP

Rtperno0.164





Por tanto, se emplearán 2 pernos de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Asimismo, la placas de empalme deben ser de 250 x 100 x 6.35 mm y de 150 x 100 x 6.35 mm




A


HOJA:37 de 39


7.7. Empalme correas

Datos:


Fuerza de corte, kg: V 47.83 kg







Nropernosadop 1





Aperno

perno2

41.131 cm2



Rn1 Fy Area 7500 kg







Rn2 Fu An 8282.4 kg







A


HOJA:38 de 39









cal 1.6 cm

An 2.04 cm2

Rv2 0.6 Fu An 4969.44 kg







NpernoscV

Rcperno0.017



NpernostP

Rtperno0.028





Por tanto, se empleará 1 perno de alta resistencia A325 de 1/2" (12mm). Las correas se empernan directamente sobre el ala del perfil W 360 x 39.




A


HOJA:39 de 39


8. CONCLUSIONES

El diseño de las cubiertas metálicas cumplen con los requerimientos para el servicio. La cubierta metálica correspondiente a la Isla de despacho de Alcohol en las instalaciones del Ingenio Azucarero Guabirá será de 18.0m x 19.0m x 7.067 m y contará con corredores aéreos construidos también de perfiles de acero y rejilla metálica o grating.

Como se puede observar en los planos respectivos, la estructura está formada por perfiles de sección W de diferentes dimensiones, siendo las vigas de la cubierta de sección W 360 x 39 (353 x 128 x 10,7 x 6,5 mm), las columnas de W 250 x 38,5 (262 x 147 x 11,2 x 6,6 mm), los perfiles que sostienen los corredores aéreos serán W 200 x 15 (201 x 165 x 10,2 x 6,2 mm); mientras que las correas consisten en secciones canal de 150 x 60 x 20 x 3 mm.

Para las fundaciones de H°A° que soportarán la estructura metálica, se utilizarán zapatas combinadas: diez zapatas de 1.0m x 3.0m x 0.50m con fierros 3/4" cada 15 cm en el sentido longitudinal y fierros de 5/8" cada15 cm en el sentido transversal. Las columnas serán de 0.3 x 0.4 x 0.7 m con 6 fierros de 1/2” y estribos de 3/8" cada 15 cm en la columna.

Para las placas de unión de las columnas de la estructura metálica con las fundaciones de hormigón, se utilizarán planchas de 350mm x 250mm x 12mm de Material ASTM A36 y cuatro pernos tipo HILTI de 3/4" x 6" de longitud en cada plancha en ambas estructuras metálicas.

Para los empalmes de los diferentes elementos de la estructura, se emplearán pernos de alta resistencia A 325M de 1/2" x 2" (12 x 50 mm). La disposición de los empalmes se muestra en los planos de detalle, sin embargo para cada empalme se emplea una placa de acero soldada en el perfil metálico de las siguientes dimensiones:

Empalme 1 PL 300 x 150 x 10.0 mm Empalme 2 2 PL 350 x 150 x 10.0 mm Empalme 3 PL 150 x 100 x 6.35 mm Empalme 4 PL 250 x 150 x 10.0 mm Empalme 5 PL 200 x 100 x 6.35 mm Empalme 6 PL 150 x 100 x 6.35 mm y PL 250 x 100 x 6.35 mm

Debido a que el alcance del proyecto no contempló realizar un análisis de suelo en la zona, se asume un valor de resistencia del suelo de 0.7 kg/cm2 considerando un valor conservador para el diseño de las fundaciones. Se recomienda verificar este valor en campo.


memoria de calculo galpon guabira

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