01 Memoria de Calculo Estructural

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS S E R V I C I OS D E E D UC A C I ON P R I MA R I A Y S E C UN UND DA R IA DE LA I.E I.E . N°86 N°86906, E N LA LOCA LIDAD DE VIS TOS TOS O, D IS I S T R I TO TO D E S A N P E D R O DE D E C H A N A, A , PR P R O V I NC NC I A D E HUARI- DEPARTAMENTO DE ANCASH”. DEPARTAMENTO: PROVINCIA: DISTRITO: LOCALIDAD:

ANCASH HUARI SAN PEDRO DE CHANA VISTOSO

CONSULTOR : ING. .................................... C .I.P. .I.P. . ............

pág. 1

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2015 - DICIEMBRE CONTENIDO

1. GENERALIDADES - Objetivo - Descripción de la estructura a instalar - Normatividad 2. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN - Análisis de Desplazamiento - Verificación de esfuerzos 3. CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA - Característica de los materiales. - Resumen del tipo de refuerzo 4. ESTADOS DE CARGAS - Cargas por peso propio - Cargas Vivas - Cargas de Viento - Cargas de Sismo 5. ANALISIS Y DISEÑO DE VIGUETA METALICA 5.1. Introducción de datos al ARSA 5.2. Analisis 6. ANALISIS Y DISEÑO DE ARCOS METALICOS MET ALICOS 6.1 Datos generales de la Estructura 6.2 Diseño de Arco 6.2.1 Predimensionamiento 6.2.2 Estados de carga 6.2.3 Metrados de Carga 6.2.4 Combinaciones de Carga 6.2.5 Analisis 6.2.6 Diseño de Elementos de acero Diseño de elementos en compresión Diseño de elementos en tracción

+





1. GENERALIDADES Objetivo: La finalidad del presente documento es realizar los cálculos justificativos del diseño estructural de las Estructuras Metálicas: CERCHA CERCHA EN ARCO y VIGUETAS de la COBERTURA. 

Descripción de la Estructura: La estructura a calcular es una Cercha curva metálica



NORMATIVIDAD

En base a las siguientes normativas vigentes tanto nacionales e Internacionales se considerará los materiales, tanto en el análisis, diseños y verificación estructural dada por: o o o o o o o

Cargas de Diseño Mínimas para Edificios y Otras Estructuras “ ASCE-SEI ASCE-SEI 07-10” Manual de Construcción del Acero “ AISC AISC 13TH” Especificaciones para Edificios de Acero Estructural “ANSI/AISC 360-10” Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural “ACI 318S-14” Código Internacional de Edificaciones “IBC-2012” Sociedad Americana de Prueba de Materiales “ ASTM ASTM” Reglamento Nacional de Edificaciones 2009: Norma E.020 Cargas.  Norma E.030 Diseño Sismoresistente.   Norma E.090 Estructuras Metálicas.

2. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN  Análisis de desplazamientos: Se verificará los desplazamientos obtenidos en el programa AUTODESK ROBOT STRUCTURAL tomando como referencia los establecidos en la Norma correspondiente.

Verificación de esfuerzos: Entre los parámetros que intervienen en la VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL se encuentran la resistencia al corte, flexión, carga axial en los perfiles de la cobertura. 

Se ha considerado para su diseño cargas propias, cargas vivas, cargas de Sismo y cargas de viento.

3. CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA Características de los materiales de Concreto: Según el Reglamento ACI 318-14



o

Resistencia mecánica del concreto f’c = 21 MPa Módulo de Elasticidad del concreto E = 2173700.0 Kg/cm2 Resistencia a la fluencia del acero grado 60, fy = 420 MPa

o

Perfiles Laminados, ASTM A36, Fy= 36 KSI

o o

Elementos de Acero: 



Cercha Curva Tubo Rectangular 50x150x2 o Perfil en L 40x40x2 o Vigueta Seccion Costanera 120x50x40x15x2





4. ESTADOS DE CARGAS 

Cargas por peso propio: Son cargas provenientes del peso de los materiales, etc.



Cargas vivas: Cargas que provienen de los pesos no permanentes en la estructura, y de montaje.



Cargas producidas por viento: Análisis de las cargas producidas por la acción de ráfagas de viento sobre la estructura metálica. 2

ℎ = 0.005ℎ

Resumen de Cargas:



Cargas Muertas (D):

o

Peso propio de concreto armado Cobertura

= 2400 Kg/m3 = 5 kg/m2.

Cargas Vivas (L):

o

Sobrecarga de cobertura

=

0.50 kPa

Cargas de Sismo (E):

o

Se tomará las consideraciones de la Norma E.030 y ASCE 7-10

Cargas de Viento (W):

o

Se tomará las consideraciones de la Norma E.020 y ASCE 7-10.

5.ANALISIS Y DISEÑO DE CERCHA METALICA 5.1.Introducción Gráfica de Cargas al ARSA: Debido a que el programa ARSA hace la distribución automática de las cargas muertas de perfiles, se introdujeron las cargas vivas vivas por metro cuadrado sobre la cobertura. Se aprecia en las siguientes figuras las cargas sobre la cobertura.





CARGA MUERTA

CARGA VIVA DE TECHO

CARGA DE VIENTO HORIZONTAL





ANALISIS DE SISMO SEGÚN SEGÚN NORMA E.030

5.2.Analisis De acuerdo al estudio realizado, se observaron algunos puntos críticos en la estructura, los cuales serán analizados en esta sección para determinar que se cumpla con lo exigido en el Reglamento Nacional de Edificaciones.

Geometría de la Cercha

Modelo Estructural

5.3.Introducción de datos al ARSA 2016  Combinaciones Combinaciones de Cargas Empleadas: Las combinaciones de cargas usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes: COMB1

:

1.4 D







Donde: D: Carga Muerta. Lr: Carga Viva de Techo. W: Carga de Viento. E: Carga de Sismo.

5.4.Verificación de Estructuras Metálicas CARACTERISTICAS DE MATERIALES Las propiedades mínimas para los materiales considerados considerados en este estudio son los siguientes: Acero Estructural Perfiles Laminados, ASTM A36 

Fy=

36 kip

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO La selección de los elementos se hizo considerando el método de Diseño LRFD considerado en AISC 13TH, Manual del Instituto americano del Acero de Construcción “AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCCION”. 



Para el cálculo estructural con la geometría en 3D de la planta, se utilizó el software AUTODESK ROBOT STRUCTURAL STRUCTURAL ANALYSIS 2016.

01 Memoria de Calculo Estructural

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