CALCULO ESTRUCTURAL TECHUMBRE . CRI CRI..docx

12.0000 1.00

1.00 1.00

1.00 1.00 1.00

1.00

1.00

1.00

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1.00

1.00

1.00

0.36

3.5000

ALZADO LATERAL

PROYECTO ARCOTECHO MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURA TIPO ARCOTECHO

CÁLCULO ESTRUCTURAL DE TECHUMBRE METÁLICA DEL TIPO ARCOTECHO PARA EL KINDER “CRI“CRI-CRI ”, DEL MUNICIPIO DE PEÑÓN BLANCO, EN EL ESTADO DE DURANGO CED. PROF. 1 734 741

ARQ. ING. VÍCTOR ALFONSO LÓPEZ ORTEGA.

PERITO COLEGIADOD.R.O. No. 301

INGENIERO CIVIL

VICTOR ALFONSO LOPEZ ORTEGA

ARQUITECTO

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: techumbre en domo KINDER: CRI-CRI MUNICIPIO:PEÑÓN BLANCO ESTADO: DURANGO.

PROPIETARIO:

CONSULTOR: ARQ. ING. VICTOR ALFONSO LOPEZ ORTEGA.

MAYO, 2016

CED. PROF. 1 734 741

PROYECTO TECHUMBRE

PERITO COLEGIADO DRO No. 301

INGENIERO CIVIL


ARQUITECTO

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: techumbre en domo KINDER: CRI-CRI MUNICIPIO:PEÑÓN BLANCO ESTADO: DURANGO.

PROPIETARIO:

CONSULTOR: ARQ. ING. VICTOR ALFONSO LOPEZ ORTEGA.

MAYO, 2016

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PROYECTO TECHUMBRE


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ARQUITECTO

CONTENIDO

I.GENERALIDADES. 1.1 ESTRUCTURACION. 1.2 NORMAS EMPLEADAS. 1.3 ESPECIFICACIONES – ESPECIFICACIONES – MATERIALES MATERIALES EMPLEADOS. 1.4 REFERENCIAS. 1.4.1 ARQITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA 1.4.2 ESTRUCTURACION – ESTRUCTURACION – CONFIGURACION. CONFIGURACION. II. ESTADOS DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGA. 2.1 ESTADOS DE CARGA. 2.2 COMBINACIONES DE CARGA. 2.3 ALTERNANCIAS DE CARGA. III. ANALISIS DE VIENTO. 3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS. 3.2 PRESION DE VIENTO 3.3 EMUJE DE VIENTO IV. LAMINA GALVANIZADA. 4.1 DATOS DE CUBIERTA ARCO TECHO. 4.2 .DIMENSIONES DEL PERFIL DE LA CUBIERTA V. DISEÑO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO Y ACERO. 5.1 DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO. 5.2 VERIFICACION DE MIEMBROS DE ACERO. 5.3 DISEÑO DE COLUMNAS Y PLACAS DE APOYO Y ANCLAJES. 5.4 DISEÑO DE ZAPATAS Y DADOS. VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 6.1 CONCLUSIONES. 6.2 RECOMENDACIONES. 6.3 ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS.

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I.


ARQUITECTO

GENERALIDADES. LA PRESENTE MEMORIA CORRESPONDE AL ANALISIS GRAVITACIONAL Y DE VIENTO DEL CALCULO ESTRUCTURAL REFERENTE AL PROYECTO “DOMO EN ARCOTECHO PARA EL KINDER CRI-CRI” CON UBICACIÓN EN CALLE VICTORIA SIN NÚMERO EN LA CIUDAD DE PEÑÓN BLANCO, MUNICIPIO DE PEÑÓN BLANCO DEL ESTADO DE DURANGO

1.1 ESTRUCTURACION. EL SISTEMA ESTRUCTURAL PROYECTADO CONSISTE EN UNA TECHUBRE DE TIPO LIGERO A BASE DE LAMINA ACANALADA TIPO “PINTRO ZINTRO” R 101 DE CALIBRE 26 DE TIPO CURVO PARA CUBRIR UN CLARO APROXIMADO DE 6 METROS, LAMINA QUE SE APOYARÁ SOBRE UN SISTEMA DE CABRILLAS DE PTR DE 1 1/2" X 1 1/2" CALIBRE 14 CON UN PERALTE DE 45 CMS.( FABRICACION DE CABRILLA ROLADA EN PTR DE 1/1/2 X 1/1/2 CON PERALTE DE 45 CM A EXTERIORES) SOBRE LOS QUE SE APOYARAN POLINES TIPO MON TEN O SIMILAR DE 6” ESPACIADOS @ METRO. APROXIMADAMENTE (CAMA DE POLIN DE 6" PARA RECIBIR LAMINA ACANALADA INCLUYE: MONTAJE ANDAMIAJE Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA COLOCACION) LA TECHUMBRE ASI PLANTEADA SE APOYARA SOBRE PERFILES TUBULARES DE ACERO EN DIAMETRO DE 4 ” CEDULA 40, LA PLACA-CAPITEL SE REFORZARÁ CON CARTABONES O CARTELAS TRIANGULARES DE PLACA DE 1/2” Y ASÍ MISMO EL PROPIO CAPITEL SE FABRICARÁ EN PLACA DE 1/2" REFORZADO TAMBIÉN CON CARTABONES TRIANGULARES DE LA MISMA PLACA. LAS COLUMNAS O PUNTALES DE PERIFL SE COLOCARAN ENTRE SÍ @ 6.00 MTS. ENTRE CENTROS DE LA SECCIÓN DE LOS PERFILES TUBULARES, CONTABILIZANDO UN TOTAL DE 3 COLUMNAS POR LADO PARA DAR UNA DISTANCIA TOTAL DE 12.00 MTS QUE CORRESPONDEN AL LADO LARGO DEL POLIGONO A CUBRIR POR EL DOMO QUE FORMA UN RECTANGULO REGULAR DE 6.00 MTS. POR 12.00 MTS. SIENDO ESTAS LAS DIMENSIONES ESTRUCTURALES DE PROYECCION EN PLANTA DESDE LOS CENTROS DE GRAVEDAD DE LAS SECCIONES CIRCULARES DE LOS PUNTALES. EL PLINTO DE LOS PUNTALES SE FABRICARÁ EN PLACA DE 1/2" Y SE REFORZARÁ EN LA UNIÓN CON LOS MISMOS CON CARTELAS TRIANGULARES DE PLACA TAMBIÉN DE 1/2" PARA FORMAR UN “ENRAIZE” EFECTIVO DEBIENDO PERFORARSE EL PLINTO CON 4 AGUJEROS DE UN DIÁMERTO UN POCO MAYOR DE 3/4”, YA QUE ESTE SERA EL DIÁMETR O DE LOS ANCLAJES QUE TENDRÁN UN LONGITUD DE 80 CMS. LA CIMENTACION PROPUESTA SE CONSTITUYE POR ZAPATAS DE TIPO ASILADO DE CONCRE TO f’c= 200 kg/cm2 ARMADO CON VARILLAS DE ACERO, ESTA ZAPATA SE DESPLANTARA SOBRE PLANTILLA DE ENRASE DE CONCRETO POBRE f’c= 100 kg/cm2.

1.2 NORMAS EMPLEADAS. SE SIGUEN LAS DISPOSICIONES DE LOS REGLAMENTOS Y NORMAS NACIONALES E INTERNACIONALES DESCRITOS A CONTINUACION: REGLAMENTO DEL DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL N.T.E. NORMAS TECNICAS DE EDIFICACION. A.C.I AMERICAN CONCRET INSTITUTE. AISC LRFD 99 CFE. DISEÑO POR VIENTO. SE ENTIENDE QUE TODOS LOS REGLAMENTOS ESTAN EN VIGENCIA Y SON DE ULTIMA EDICION.

1.3 ESPECIFICACIONES – MATERIALES EMPLEADOS. ACERO ESTRUCTURAL ( A 36): RESISTENCIA A LA FLUENCIA fy = 2 500

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KG/CM2.(grado 36)

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ARQUITECTO

MODULO DE ELASTICIDAD E = 2 000 000 KG/CM2. MODULO DE POISSON U = 0.30 ACERO LISO (ASTM A-615) RESISTENCIA A LA FLUENCIA fy = 4 200 KG/CM2. MODULO DE ELASTICIDAD E = 2 100 000 KG/CM2. PLACAS (A 36) RESISTENCIA A LA FLUENCIA fy = 2 500 KG/CM2.(grado 36) MODULO DE ELASTICIDAD E = 2 000 000 KG/CM2. ACERO: ARCOS METALICOS: CORRUGADO: SOLDADURA: electrodos: COBERTURA:

Fy = 36 KSI Fu = 58 KSI Fy = 4200 kg/cm2. Fexx = 60KSI (E70XX- AWS, para hacer liso) Fexx = 70KSI (E70XX-AWS,para acero corrugado) Pu = 8.50 kg/cm2 (lamina curva ver catalogo fabricante)

1.4 REFERENCIAS. SE TOMA COMO REFERENCIA PARA EL CALCULO EL PLANO DE PROYECTO CON LA SIGUIENTE: 1.4.1 ARQITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA LA ARQUITECTURA DE LA TECHUMBRE ES SIMPLE DISEÑANDOSE UNA CUBIERTA EN DISPOCISION CONCAVA APOYADA SOBRE VIGAS-CELOSIA FORMADAS CON PTR TAMBIEN DE 1 1/2" EN SECCION CUADRADA CAL. 14 SOSTENIDAS POR PUNTALES METALICOS DE PERFIL TUBULAR CIRCULAR DE 4” DE DIÁMETRO EN ACERO A-36 CEDULA 40 ELEMENTOS RECTOS Y PERFECTAMENTE PLOMEADOS COMO APOYO PARA CONFORMAR UNA GEOMETRIA ESQUELETICA EN FORMA DE BÓVEDA-CAÑÓN SOBRE PATAS DELGADAS. 1.4.2 ESTRUCTURACION – CONFIGURACION. A CONTINUACION SE OBSERVAN LOS DETALLES EN ALZADO Y PLANTA DE LA ESTRUCTURACION PROPUESTA CON EL PROYECTO.

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ARQUITECTO

6.00 0.9384

1.0319

1.0797

1.0797

1.0319

0.9384

0.3626 0.45

3.5000

ALZADO FRONTAL

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6.0000

12.0000

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12.0000 1.00

1.00 1.00

1.00 1.00 1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

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1.00

1.00

0.36

3.5000

ALZADO LATERAL

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BASAMENTOS: SE PROPONE ZAPATA AISLADA DE 1.00X1.00X.080 CON ACERO DE REFUERZO Y VARILLAS ROSCADAS DE 5/8" PARA SUJETACION CON PLACA DE ASIENTO DE 1/2" INCLUYE COLUMNA DE 4" EN CED 40 ALTURA DE 3.5 MTS.

0.60 0.20

1.00 DETALLE DE BASAMENTOS DE CONCRETO ARMADO (ZAPATA AISLADA) II.

ESTADOS DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGA.

2.1 ESTADOS DE CARGA. CARGA MUERTA: EL VALOR DE LAS CARGAS MUERTAS UTILIZADAS COMPRENDE EL PESO PROPIO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES COMO SON: ARCOS , VIGUETAS, ARRIOSTRES, COLUMNAS, PLACAS, ETC. SEGÚN LAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES DESCRITAS EN EL ITEM 1.3, PUDIENDOSE CONSIDERAR EN UN DADO CASO EL PESO DE EQUIPOS SUSPENDIDOS Y/O ACABADOS COMO SIGUE;

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PESO DE FALSO CIELO RASO 10 KG/M2. ACCESORIOS 5 KG/M2 LUMINARIAS 10 KG/M2 COBERTURA LAMINA CURVA 5 KG/M2 CARGA VIVA: EL VALOR DE CARGA VIVA EMPLEADA ES DE 10 ó 30 KG/M2. (COBERTURAS) Y 500 KG/M2. (PASARELAS) CARGAS LATERALES: CARGAS DE VIENTO W. SE CONSIDERARA PARA EL DISEÑO A LA ESTRUCTURA SEGÚN SU IMPORTANCIA, COMO AQUELLA DE TIPO “B” Y DE ACUERDO A SU R ESPUESTA ANTE LA ACCION DEL VIENTO, COMO AQUELLA DE TIPO 2.

2.2 COMBINACIONES DE CARGA.

PARA EL CASO NO SE CONSIDERARAN CARGAS POR SISMO PORQUE EL PROYECTO SE ENCUENTRA EN ZONA ASISMICA DENTRO DEL PAIS. 2.3 ALTERNANCIAS DE CARGA. SE EFECTUARAN PARA EL CALCULO LAS ALTERNANCIAS DE CARGA DE ACUERDO A LAS COMBINACIONES.

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III. ANALISIS DE VIENTO. 3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS.

PARA EL CASO: F T =1.00

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Como para el caso: Z<10 ENTONCES: Frz= 1.137 LA VELOCIDAD REGIONAL PARA LA ZONA DE DURANGO PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 200 AÑOS ES DE 100 A 153 KM/HR. SEGÚN ISOTACAS:

POR LO TANTO LA VELOCIDAD DE DISEÑO PARA EL CASO SERA: VD = 1.00X1.137X153=173.96; SE APROXIMA A 180 KM/HR. 3.2 PRESION DE VIENTO.

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PARA EL CASO: G= (0.392 X635)/(273+21)=0.8466 SE APROXIMA A 0.85 POR LO TANTO;

q z = 0.0048 X 0.85 X 180 2 = 132.19 APROXIMAMOS A 135 KG/M2

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PARA EL CASO: Hc= 1.36 mts. h = 3.50 mts. b = 12.00 mts. Hc / b = 1.36/12.00=0.1133 TOMAREMOS COMO COEFICIENTES DE PRESION ESXTERNA LOS SIGUIENTES:

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POR LO TANTO LAS PRESIONES ESXTERIORES A CONSIDERAR SERAN: ZONA EXTREMA. A BARLOVENTO: Pz=0.33 X 135=44.55 APR0XIMAMOS A 50 KG/M2. ZONA CENTRAL: Pz=-0.67X 135=-90.45 APROXIMAMOS A -100 KG/M2. A SOTAVENTO; Pz=-0.42X 135=-56.7 APROXIMAMOS A -60 KG/M2. COMO SON MAS CRITICOS ESTOS VALORES SE DESHECHAN LOS DE ZONA INTERMEDIA. 3.3 EMUJE DE VIENTO.

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LA FUERZA UNITARIA ESTATICA O EMPUJE POR VIENTO SERA; Fes= 50 kg/m2. A brlovento Fes= - 100 kg/m2. A succion en zona central Fes= - 60 kg/m2. A succion en sotavento. IV. LAMINA GALVANIZADA. 4.1 DATOS DE CUBIERTA

O-100 Descripción: Lámina ondulada ideal para cubiertas de medio punto o curvas. Usos: Techos y Cubiertas Curvas Especificaciones: Calibre 22 a 26.

Lámina Pintro O-100 Características: Acanalados ondulados que además permiten ser combados en construcciones en genera l y cubiertas cuervas mediante combado previo. Tiene un peralte de 1.90 cm. Aplicaciones De gran aplicación en la instalación de muros, techos y bardas para la industria de la construcción. Cubiertas con vertientes no mayores a 15 mt y pendiente mínima del 10%. Cubiertas curvas mediante combado previo.

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4.2 .DIMENSIONES DEL PERFIL DE LA CUBIERTA

7.37

3.68

V. DISEÑO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO Y ACERO. ESTRUCTURA METALICA (TECHUMBRE Y CUBIERTA) . 5.1 DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO. CABRILLA: SE SOMETIÓ LA CABRILLA A REVISIÓN UTILIZANDO EL PROGRAMA SAP2000 CONSIDERANDO LAS COMBINACIONES DE CARGA ANTES MENCIONADAS OBTENIENDO LOS SIGUIENTES RESULTADOS: REACCIONES PARA LA COMBINACION DE CARGAS 1.2D+1.4L+W:

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Rx= 313.57 KG Ry= 256.55 KG

REACCIONES PARA LA COMBINACION DE CARGAS 1.2D+1.6L+0.8W:

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Rx= 304.88 KG Ry= 249.44KG

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ESFUERZOS MAXIMOS DE TENSION Y COMPRESION:

TENSIÓN= 303.34 KG COMPRESIÓN = 156.88KG AMBOS MAYORES PARA LA COMBINACION DE CARGA 1.2D+1.6L+W AL OBTENERSE LOS VALORES CRÍTICOS PARA LA COMBINACION DE CARGA 1.2D+1.6L+W SE CONSIDERAN PARA LA REVISIÓN DE LA CABRILLA LOS SIGUIENTES RESULTADOS: Rx= 313.57 KG TENSIÓN= 303.34 KG COMPRESIÓN = 156.88KG SE DESPRECIAN LAS DEFLECCIONES OBTENIDAS PUESTO QUE EL VALOR MÍNIMO DE DESPLAZAMIENTO RESULTÓ SER DE 0.4mm

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LA LÁMINA ES CALIBRE 26 Ó 22 POR LO QUE EL PESO PROPIO DE LA LAMINA PARA LA LONGITUD DEL ARCO DE 6.50 MTS. APROX. SE ESTIMÓ UN PESO DE 5 KG/M.L. PARA EL ANÁLISIS DE LA CABRILLA DE SOPORTE DE LAS LÁMINAS Y LA CAMA DE POLINES SE ESTIMÓ UN ÁREA TRIBUTARIA DE 6X6 MTS. (36 M2.) QUE PROPORCIONARON UN PESO TOTAL DE LA LÁMINA DE 180 KGS. SI CONSIDERAMOS UNA CARGA VIVA DE 10 KG/M2. POR SER EXCLUSIVAMENTE DEL PERSONAL DE MANTENIMIENTO OCASIONAL TENDRÍAMOS UNA CARGA TOTAL DE: 10X36=360 KGS. LA CARGA ULTIMA: Wu=1.2Wd + 1.4Wl = (1.2X180)+(1.4X360)= 720 KGS. LA CARGA POR METRO LINEAL A CONSIDERAR SERÁ: 720/6.5=111 KG/M.L.

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ARQUITECTO

LA CARGA POR METRO LINEAL PARA LA VIGA CELOSÍA SERÁ: 720/(2x6)=10 KG/M.L. CONSIDERANDO A LA VIGA CELOSÍA PROPUESTA PARA RIGIDIZAR LAS COLUMNAS POR LA PORCIÓN LONGITUDINAL DE LA TECHUMBRE, COMO VIGA DOBLEMENTE EMPOTRADA EL MOMENTO FLEXIONANTE MÁXIMO EN LOS APOYOS, SERÍA: Mf= (WL2)/12 = (10X62)/12 =30 KG-M EL ESFUERZO DE TENSION Y/O COMPRESION EN LAS FIBRAS DE LA SECCION RESISTENTE CON PERALTE TOTAL DE 36 CMS. SERÍA DE: Fc = Ft= 3 000/36=83.33 KG. EL ÁREA QUE SOPORTA LA TENSION MAXIMA ES EL PTR DE LA CUERDAS QUE TIENE SECCION DE 3.85X3.85CMS. Y UN ESPESOR DE 1.89 MMD: EL ESFUERZO DE TENSION QUE APLICA ES DE 83.33/3.85X4X0.189=28.62 KG/CM2. EL Fy=2530 KG/CM2. EL ESFUERZO PERMISIBLE ES Fs=0.6Fy= 0.6X2530=1518 COMO: 28.62 < 1 518 :. LA SECCIÓN ES COMPETENTE A LAS CARGAS SOLICITANTES POR LO QUE SE ESTIMA CONVENIENTE. PARA EL CASO ESTA VIGA CELOSÍA SE SUBSTITUIRÁ CON UN POLÍN 8 MT-14 QUE SE COLOCARÁ SOLDADO ENTRE LAS CABRILLAS CURVAS DE LA TECHUMBRE, Y SE APOYARA SOBRE LE CAPITEL QUE SOPORTA A LAS PROPIAS CABRILLAS, ESTE POLIN SE ARRIOSTRARÁ CON PTR 1 1/2” @ MTO. SOLDANDOLO AL POLIN EXTREMO DE LA CAMA. REVISIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA CABRILLA (MONTANTES Y TIRANTES) ESFUERZOS MÁXIMOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA SAP 2000 TENSIÓN = 303.34 KG COMPRESIÓN = 156.88KG

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REVISIÓN DE LA SECCIÓN DE PTR DE LA CABRILLA A TENSION CRÍTICA.

Ft=303.34/3.85x4x0.189=104.21 KG/CM2. ; Pn=2531x (3.85X4X0.189) =7366.72 kg. Pu=0.90x73366.72=6630.05 KG 6630.05/3.85x4x0.189=2 277kg/cm2.

;

COMO: 104.21 < 2 277; LA SECCIÓN RESISTE COMPETENTEMENTE A TENSIÓN. REVISIÓN A COMPRESIÓN:

POR LO TANTO EL ESFUERZO CRÍTICO O DE PANDEO PARA EL PTR (MONTANTE) SUJETADO SÓLO POR LOS EXTREMOS SERÁ:

Fe= (Π2X2 039 000)/(42/1.46) 2=24 317.78 (r x = 14.6 mm.) EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN EXISTENTE ES: Fc= 156.88/(3.85x4x0.189)=58.89 kg/cm2.

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CÓMO: 58.89 < 24 317.78; LA SECCIÓN RESISTE COMPETENTEMENTE A COMPRESIÓN MUY SOBRADAMENTE, SIN TENDENCIA A PANDEARSE. MOMENTO RESISTENTE PLÁSTICO:

My = Fy X (Ar/4) x (2/3)d = 2530 x (36.30/2) x (0.6666 x 25)= 757 671.75 KG-CM. CÓMO:

5.2 VERIFICACION DE MIEMBROS DE ACERO.

739 129 KG-CM. < 757 671.75 KG-CM.; LA SECCIÓN RESISTE COMPETENTEMENTE EL MOMENTO FLEXIONANTE. LA FLECHA PERMISIBLE PARA LA VIGA CELOSÍA ES: 1/300 DEL CLARO= 600/300=2.0 CMS. LA FLECHA QUE SE PRESENTA POR LA ACCIÓN DE LA CARGA ES:

      max=    =     .=

0.000477 CMS.

COMO: 0.004 < 2.00: EL PTR SELECCIONADO ES COMPETENTE. SE CONCLUYE QUE PUEDE UTILIZARSE UN CANALÓN DE 1/4" DE ESPESOR QUE PODRÁ SER SOPORTADO POR ESTA CELOSÍA, PUDIENDO ESTE CANALÓN DESAGUAR HACIA LOS PUNTALES EXTREMOS. (PARA EL CASO NO SE CONTEMPLÓ POR CONSIDERARSE OPCIONAL). REVISIÓN DE LOS POLINES LOS POLINES SE CONSIDERAN COMO VIGA SIMPLEMENTE APOYADA DE 6 MTS. DE CLARO. SE CONSIDERA UNA CARGA COMBINADA DE 200 KG/M.L. EL MOMENTO MAXIMO M=WL 2/8 M= 200x62 /8= 900 KG-M = 90000KG – CM AREA DE LA SECCION DEL POLIN: 5.55 CM2 FUERZAS DEL PAR: 90000/15 = 6000KG A TENSIÓN Y COMMPRESIÓN 6000/2.775= 2162 KG/CM2 EN TENSIÓN Y COMPRESIÓN

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Pu= 0.90 Fy Ag = 0.90 x 2530 x 2.775 Pu= 6318.68 KG COMO 2162 < 6318.68 LA SECCIÓN ES COMPETENTE. POR COMPRESIÓN EL ESFUERZO CRÍTICO DE PANDEO ES: Fe= (Π2X2 039 000)/(600/6) 2=2012.5 (rx = 60 mm.) COMO 2162 > 2012 LA SECCIÓN TIENDE A PANDEARSE AUNQUE SE ENCUENTRE EN EL LÍMITE POR LO QUE PARA EVITAR ESTE PANDEO EN FORMA SOBRADA SE PROPONE COLOCAR A CADA TERCIO DE LA LONGITUD DEL POLÍN UNA LINE DE TIRANTES DE PTR DE 1”X1” CAL 14, QUE ACTUARÁN COMO RRIOSTRAS DE SUJECIÓN PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD DE CARGA A COMPRESIÓN DEL POLÍN MINIMIZANDO EL EFECTO DE PANDEO VENTAJOSAMENTE

REVISIÓN DE LOS PUNTALES O COLUMNAS: EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS PUNTALES SE EFECTUARÁ REVISANDO LOS ESFUERZOS A QUE ESTE SE VE SOMETIDO TANTO A COMPRESIÓN COMO A LOS PRODUCIDOS POR EL MOMENTO FLEXIONANTE QUE INDUCE LA CARGA HORIZONTAL DE “COCEO” PARA OBSERVAR LA COMPETENCIA DE LA SECCIÓN PROPUESTA.

HA =314 KG M=1099.00 KG-M.

VA =260 KG

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3.50 M.


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LA CARGA ÚLTIMA:

ESFUERZO PERMISIBLE A TENSION: Ft≤ 0.6Fy≤0.5Fu;

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Ft≤(0.6x2531)≤(0.5x4078); Ft≤1518.60≤2039.00

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5.3 DISEÑO DE COLUMNAS Y PLACAS DE APOYO Y ANCLAJES.

REVISIÓN ELÁSTICA DE LOS POSTES (PUNTALES): LOS PUNTALES SE VEN SOMETIDOS EN SUS EXTREMOS A UNA CARGA DE “COCEO” DEL ARCO DE 314 KG. LO QUE GENERA A SU VEZ UN MOMENTO FLEXIONANTE DE 1099 KG-M. ADEMAS DE LA CARGA DE COMPRESION QUE SE APLICA POR LAS CARGAS GRAVITACIONALES DE LA PROPIA TECHUMBRE DE 240 KGS. ESTOS POSTES SE CONSTITUYEN DE UN PERFIL TIPO CIRCULAR METÁLICO EN ACERO A-36 DE DIÁMETRO 4” EN CEDULA 40, CON LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS GEOMETRICAS Y PROPIEDADES MECANICAS.

EL PUNTAL SE COMPORTA COMO UNA VIGA EN “CANTELEVER” (VOLADIZO) EMPOTRADA EN UN EXTREMO, SOMETIDA A UNA CARGA CONCENTRADA EN EL OTRO EXTREMO POR LO TANTO: EL MOMENTO FLEXIONANTE: M=PXL. LA FLECHA MAXIMA:

  =  (+ )   = 

LA FLECHA A NIVEL DE LA PARTE CENTRAL DEL PERALTE DE LA ARMADURA:

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LA FLECHA PERMISIBLE: Df=L/5OO=350/500=0.70 EL MOMENTO MAXIMO QUE ACTÚA SOBRE EL PUNTAL BAJO LA ACCION DE LAS CARGAS DE VIENTO Y GRAVITACIONALES POR “COCEO”DEL ARCO: M=1 099 KG-M= 109 900 KG-CM. LA FUERZA DE TENSION Y COMPRESION SOBRE LA SECCION RESISTENTE ES: 109 900/10=10 990 KG. EL ESFUERZO DE TENSION Y COMPRESION EN LA SECCION ES: 10 990/(20.60/2)= 1 066.99 KG/CM2. EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN POR PANDEO PERMISIBLE EN EL RANGO DE COMPORTAMIENTO ELÁSTICO ES:

Fe=( π2X 2039000)/(350/3.8)2=2 372.18 KG/CM2 EL ESFUERZO ES MAYOR QUE EL QUE SE PRESENTA POR LO TANTO NO HAY POSIBILIDAD DE FALLA AL PANDEO. CARGA PERMISIBLE: Cc =

 ²  .²   =

=126.12

  

KL/r=2.1X350/3.8=193.42; COMO; KL/r > 4.71

=133.71 ENTONCES Fcr=0,877Fe

Fcr.=0.877X2 372.18=2 080.40 :. Fa = 2 346.46/1.78 =1 3 02.18 kg/cm2 COMO: Fc
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RECOMENDACIONES: -ATIESAR LOS PUNTALES CON TENDON REDONDO DE ACERO DE DIAMETRO 1/2” EN ACERO (A – 36) O CABLE AR. 1/4”, APLICANDO TIRANTES DE SUSPENSION DEL TENDON; EL TENDON DEBERA INSTALARSE ATRAVEZANDO LOS PUNTALES POR MEDIO DE PERFORACION EN EL PERFIL, PARA PODER TENSAR CON TUERCA Y ROSCA, SI SE UTILIZA REDONDO, O CON TENSORES SI SE UTILIZA CABLE. -RIGIDIZAR LA TECHUMBRE COMO SE INDICA EN LA MEMORIA CON LA AYUDA DE LA VIGA DE SOPORTE ENTRE PUNTALES QUE CORRESPONDEN A LA VIGA CELOSIA DE 36 CMS. DE PERALTE.

5.4 DISEÑO DE ZAPATAS Y DADOS.

DISEÑO DE CIMENTACIÓN: SE PLANTEA PARA EL CASO UNA CARGA PUNTUAL DE 6.9 TONELADAS PARA QUE EL BASAMENTO TENGA GARANTIZADA SU CAPACIDAD DE CARGA PUES SE DESCONOCEN LAS CARACTERISTICAS DEL SUELO DE CIMENTACIÓN. Se propone zapata de concreto armado en dimensiones de 1.30 x 1.30 0.25 ton mts. De 20 cms de peralte total con dado de transmisión de carga de 60x60 cms. desplantada a una profundidad de 1.20 mts. Con el 0.40 siguiente-arreglo.

0.60

0.80

0.3

0.20

1.00

Cargas por basamento: Peso dado:

0.40x0.40x0.60x2400

= 230.40

Peso relleno:

[1.002-0.402] x0.60x2000

=1080.00

Peso zapata:

0.20x1.00x1.00x2400

= 480.00

Peso plantilla:

0.05x1.00x1.00x2200

Carga total del basamento:

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= 110.00 = 1 900.00

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Carga total sobre el cimiento (suelo de lugar):

Reacción del terreno.

Como: q adm.= 2.00 kg/cm2.>0.215:

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=2.15 ton

 ⁄ = 2150 =0. 2 15  100

El terreno resiste competentemente Cortante.

.

V= WL= 0.215x30x100= 645.00 kgs.

Peralte por flexión.

= 2 =0.21530100 302 =9 675 −  =  46.986757100 =1.43 . =  

Como: 15 > 1.43 la sección es competente. Cortante.

∅=0.850.53√ ´ =0.85100150.53200. =9 556 . Como 645<9 556 la sección resiste satisfactoriamente.

Acero de refuerzo.

0 405100  =0.040510015−  0.040510015 − 29 6750. =0. 1 7  0.94200 Utilizando varillas Ø1/2”, as= 1.27 cm2 El número de varillas es, No.Vars.=0.17/1.27= 0.13= 1 varilla. muy poca cuantía de acero! Sep= 100 cms.

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Acero por temperatura.

As= 0.002xbxd= 0.002x100x15= 3.0 cms2.: , No.Vars.=3.0/1.27= 2.36= 3 varillas. Sep= 100/3-1= 50 cms. permisible 45 cms. Regirá el acero por temperatura. Se adoptarían varillas de Ø1/2” @ 25 cms. c.a.c. Aceptable, el terreno tiene una capacidad de carga mayor a 2kg/cm2 Zapata aislada con carga axial. CROQUIS DE LA PROPUESTA ADOPTADA:

Placa de 30x30 cms. ϕ 1/2" 4 anclas ϕ 5/8" de 80 cms. 8 VARILLAS ϕ 1/2" estribos ϕ 1/4" "@ 20 CMS c.a.c.

0.60 VARILLAS ϕ 1/2"@ 25 CMS. c.a.c. en ambos sentidos 0.20

0.3

0.40

0.3

1.00

CROQUIS DEL ARMADO FINAL SUGERIDO PARA LA ZAPATA AISLADA DE LAS COLUMNAS DE LA TECHUMBRE, EN BASE AL CÁLCULO.

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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 6.1 CONCLUSIONES.

CON LA REVISION ESTRUCTURAL DE LA PROPUESTA DE LA TECHUMBRE Y EL PROYECTO DE SUS BASAMENTOS PLANTEADOS, SE CONCLUYE EN CUANTO A LAS SUBESTRUCTURAS DE APOYO, QUE TODAS LAS CIMENTACIONES O BASAMENTOS PROPUESTOS SON ADECUADOS, EN CUANTO A LAS SUPERESTRUCTURAS COMO SON LA TECHUMBRE Y LOS POSTES SE INDICA RESPECTO A LOS SEGUNDOS, QUE ESTOS HAN DE REFORZARSE PREFERIBLEMENTE CON TENDONES PARA GARANTIZAR SU ESTABILIDAD A LA ACCION DE RAFAGAS DE VIENTO ENRACHADO,Y DEBERAN DESPLANTARSE A PARTIR DE UNA PLACA BASE O PLINTO DE ½”DE ESPESOR COMO MINIMO DEBIDAMENTE ANCLADA A EL DADO DE LA ZAPATA. 6.2 RECOMENDACIONES

LA ZAPATA SE PUEDE REDUCIR EN DIMENSIONES, POR LO CUAL SE PUEDEN ADOPTAR EN PLANTA 0.80 X 0.80 MTS. DEJANDO EL DADO EN LAS DIMENSIONES CALCULADAS, CON LOS MISMOS ARMADOS.

6.3 ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS. ACERO ESTRUCTURAL ( A 36): RESISTENCIA A LA FLUENCIA__________________________ fy = 2 500 KG/CM2.(grado 36) MODULO DE ELASTICIDAD ___________________________ E = 2 000 000 KG/CM2. MODULO DE POISSON ___________________________ U = 0.30 ACERO LISO (ASTM A-615) RESISTENCIA A LA FLUENCIA___________________________ fy = 4 200 KG/CM2. MODULO DE ELASTICIDAD ___________________________ E = 2 100 000 KG/CM2. PLACAS (A 36) RESISTENCIA A LA FLUENCIA___________________________ fy = 2 500 KG/CM2.(grado 36) MODULO DE ELASTICIDAD ____________________________ E = 2 000 000 KG/CM2. ACERO: ARCOS METALICOS: CORRUGADO: SOLDADURA: electrodos: COBERTURA:

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____________________________ Fy = 36 KSI ____________________________ Fu = 58 KSI ____________________________ Fy = 4200 kg/cm2. _________________________ Fexx = 60KSI (E70XX- AWS, para hacer liso) ___________________ Fexx = 70KSI (E70XX-AWS,para acero corrugado) ___________ Pu = 8.50 kg/cm2 (lamina curva ver catalogo fabricante)

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EL CONSULTOR:

ARQ.ING. VÍCTOR ALFONSO LÓPEZ ORTEGA. CED. PROF. 1 734 741 DRO. No. 301.

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