Memoria Calculo Estructural Graderias Coliseo

G.A.M. ENTRE RIOS

ASPECTOS GENERALES 1.1.

A NTEC EDENTES DENTES

El p resente esente informe nforme c ontiene una me mo ria de c a da una d e las eta pa s que se realiz realizaron en e l proceso del Calculo Estructural del proyecto “ C O NSTRUCC UCCIO ION N CO C O LISEO ISEO C ERRA DO ENT NTR RE RIOS” ub ic a d o e n la Pr Provinc ia Puerto Vill Villa rroe l, en la c om unida d Entre Rí Ríos, os, de l Dep Dep a rta me nto de Cochabamba Coch abamba . 1.2.

NOR NO RM A S EM EM PLEA DA DAS S

Para la determinación de cargas, definición del modelo estructural, análisis estructural y dimensionamiento se han empleado las recomendaciones y prescripciones de las siguientes normas: ¾

1.3.

ACI-318S-05 PRO G RA M A S DE C A LC ULO ULO

En los procesos de modelación, análisis y dimensionamiento de la estructura se han utilizado los siguientes programas:

¾ ¾

SAP2000 V.14. Auto CAD 2011 2011

(Simul (Simulaa c ión estructural estructural c om p uta riza d o) (Mod elac ión Es Estructural, imp imp resión esión d e p la nos) nos)

1

Proye c to C O NST NSTRUCC ION IO N CO C O LIS LISEO C ERRA DO ENTR NTRE RIOS IO S

G.A.M. ENTRE RIOS

DEFINICION DEL MODELO ESTRUCTURAL

2.1. 2. 1.

PRO PR O PIEDA PIEDADE DES S DE LOS M A TERIA LES LES

En el modelo se han asumido las siguientes propiedades de los materiales:

¾

Hormig ón Co lumna s, Viga s, Losa osa s: Hormigó ormigó n Cimenta c iones: ones: Hormigón p a ra Vigu Vigu eta s in situ: Ac ero en b a rra rra s Resis esiste te nc ia a la fluenc ia: Peso especifico del Hormigón Armado:

f’ c =210 =210 (kg/ c m 2) f’c =210 =210 (kg/ (kg/ c m 2) f’c = 210 210 (kg (kg / c m 2). Fy= 4200 4200 kg/ c m 2 γ =2400 (kgr/m 3).

¾

Peso especifico del Hormigón Simple:

γ Ho

¾

Ta ma ño má ximo d el a g reg a d o:

¾

Ca p a c id a d p ortant e a d misible misible de l suelo seg seg ún estud estud ios d e suelos suelos.. Qadm (kgr/ (kgr/ cm 2) = 0.8 (Anexos). Co eficient e d e Ba la sto (Seg (Seg ún estud estud io d e suelos) uelos) = 5.89 5.89 (kgr/ (kgr/ c m3)

¾ ¾ ¾ ¾

¾

2.2.

=2000 (kgr/m 3)

Co lumna s, Vig Vig a s, Losa osa s, Fund a c ione s: ¾”

RECUBRIMIENTOS ¾ ¾ ¾ ¾

2.3. 2.3 .

HoA

Columnas: Vigas: Lo sa s d e e ntrep nt rep iso iso s, esc esc a leras lera s: Za p a ta s a islad islad a s:

2,5 2,5 cm . 2,5 2,5 cm . 2,0 2,0 cm . 5,0 5,0 cm .

DEF DE FINIC INI C ION IO N DE LA G EO M ETRIA

La ge om etría etría se ha d efinid efinid o en b a se a l sis sistem tem a d e e jes y eleva c iones resul esulta ta nte s d el d iseño iseño arquitectónico. El mod elo e structural se se ha d efinid efinid o c om o un sis sistem tem a d e p órtic órtic os trid trid imensionales imensionales p a ra la simulac ión m ás próxi próxima po sib le d e la rea lid ad d e m od o q ue se se ob teng a resul esulta ta do s prec isos en c ua nto a esfuerz esfuerzos os y de forma c ione s. El sis siste te ma tridimens tridimensional ional d e p órtic órtic os esta esta em p ot ra d o e n su su b a se a nivel d e fund a c ion.

2


G.A.M. ENTRE RIOS

Figura 1. Modelo Estructural Tridimensional (Vista 1).

Figura 2. Modelo Estructural Tridimensional (Vista 2).

3


G.A.M. ENTRE RIOS

Figura 3. Mo de lo Es Estructural Vista Vista Fronta l.

Figura 4. Mode Mo de lo Es Estructura l Vista Lateral.

4


G.A.M. ENTRE RIOS

2.4.

ELEM ELEMENT ENTO O S ES EST TRU RUC C TURA URALE LES S

Los elementos de los modelos estructurales son: VIG VI G A S, C O LUMNA S, G RA DE DER RIAS IA S, ZA PA TA S AISL AISLADAS y/ o COM BINADAS 2.4.1. DIMENSIONES VIGAS TIPO I. y TIPO II. La s d ime nsione nsione s d e las viga vig a s utiliz utiliza d a s e n los diferen tes nivele s son las siguientes: ¾

Viga Tipo Tipo I.: I.: 60c 60c m x 30c 30c m .

¾

Viga Tipo II.: II.: 70cm x 40cm .

El esq esq uem a d e las sec c iones y los p órtic órtic os a los q ue p ertene c en se se e sp ec ifica ifica n en los p lanos estructurales (Anexos).

2.4.2. DIMENSIONES COLUMNAS TIPO I y COLUMNA TIPO II Las dimensiones de las columnas utilizadas son: ¾

Co lumna Tipo I.:

70c 70c m x 50c 50c m.

¾

Co lumna Tipo II.:

60c 60c m x 40c 40c m .

El esquema de la sección y los ejes a los que pertenecen se especifican en los planos estructurales.

2.5. 2.5. 2. 5.1. 1.

DETERM INA DET INACI CIO O N DE CA RG A S C A RG A S M UE UER RTA S.

La s c a rg a s mue rta s se ha n c a lc ulad o en b a se a los p esos esos d e los eleme nto s estructurales estructurales y no estructurales estructurales rec om end a d os p or la la s norma s. Carga Ca rga s Sup erficia les. les. ENT EN TREPISOS REPISO S: Co ntrap nt rap iso iso (2,5 c m )………………… )………………………… ……………… ………………… …………..…… ..…………… ……………… ……………… …………50 …50 (kg r/m r/ m2) Piso iso c e rám rá m ico ic o ………..…………………… ………..…………………………….…… ……….…………………… ………………………………… ………………………..20 ……..20 (kg r/ m2) Cielo raso de yeso………………………………………………………………………………25 (kgr/m 2) Insta nsta lac ione s e léc trica s, sa sa nita ria ria s, lumina ria ria s……………… ………………………. ………..…… .……………… ……………..1 …..155 (kgr/ (kg r/m m 2) Tota l Ca rga Mue rta Superficia up erficia l d e Entrep iso: iso:

110 110 (kg r/ m 2). 5


G.A.M. ENTRE RIOS

PARTICIONES: Carga s por pa rticione rticione s (Muros (Muros)) …………………………………………………………… ……………………………………………………………15 1500 (kg r/ m 2). GRADERIA: Tablero …………………………………………..………. …………………………………………..……….CALCULADOS CALCULADOS POR EL PROGRAMA SAP2000.

Carga Ca rga s Linea Linea les. les. VIGAS: Vigas 60x30…………………..…………………………… 60x30…………………..……………………………CALCULADOS CALCULADOS POR EL PROGRAMA SAP2000. Vigas 70x40……………………………..………………… 70x40……………………………..…………………CALCULADOS CALCULADOS POR EL PROGRAMA SAP2000. Re vo q ue ……………………………… ………………………………………………… ………………………………… ……………………….……… ……….……………...……2 ……...……255 (kgr/ (kg r/ m ). PARTICIONES: Carga s por p articiones (Muros Borde)……………………………………………...…… orde) ……………………………………………...……48 4800 (kgr/ m). Carga Ca rga s p or pa rtic rtic ione s (Muros Interiores) Interiores)………………………………………..……… ………………………………………..………40 4066 (kgr/ m).

El esq esq uem a d e d istri istribb uc ión d e las c a rg a s linea les q ue a c túa n sob sob re las viga s se p resent esent a en la figura 5.

Figura 5. Distr istribuc ibuc ión de c arga s po r muros (kg / m) 6


G.A.M. ENTRE RIOS

2.5.2.

CA RGA S VIVA VIV A S.

SOBRE CARGAS DE USO: PLA NT NTA A ………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………..…………15 1500 (kg r/ m 2). LOSA EN VOLADO……………………………………………………………….…………….30 VOLADO……………………………………………………………….…………….3000 (kg r/ m 2). GRADERIA……………………………………………………………………………………….300 3 00 (kg r/ m 2). 2.6. 2.6 .

DIST DIS TRIBU IBUC C ION IO N DE C A RG A S EN LA S VIG VI G A S

Las cargas muertas y vivas de graderías se distribuyen sobre las vigas de apoyo por áreas tributarias. 2.7.

CO MBINACIO MBINA CIO NE NES S DE CA RGA S.

La s c om b ina c iones d e c a rga s utiliz utilizaa d a s son la s esp esp ec ifi ific a d a s en el a rtíc tíc ulo ulo 9.2.1. ACI-318S-05. ¾

U= 1.4( D)

¾

U= 1.2(D) + 1.6(L)

¾

U= 1.2(D) + 1.0(L)

Donde (D) es la Ca rga Muerta, (L) es la C a rg a Viva.

7


G.A.M. ENTRE RIOS

SIMULACION ESTRUCTURAL EN SAP2000

3.1. 3.1. E Entrad ntrad a d e d ato s. Progra mNa m e Te xt

Version Version Te Te xt

SAP AP20 2000 00

14.0 14.0.0 .0

TABLE: Program Control ProgL ProgLeve eve l CurrU CurrUnits Te xt Te xt Ad va nc ed

Kg f, c m , C

Conc Cod e Te xt AC I 31831805/ IBC IBC 2003

Reg Reg enHinge Te xt Ye s

TABLE ABLE: Ma terial te rial Prop Prop ertie s 03b - Co nc rete Da ta Ma teria l Fc LtWtCo tWtConc nc Text Kg f/ c m 2 Yes/ es/ No Co nc reto 210 210 No TAB ABLLE: Fram e Sec Sec tion Prop erties ertie s 03 - Co nc rete Bea m Sec tionNa me Reb arMa tL Reb arMa tC Top Cover Cov er BotCo ver Te xt Te Te xt Te xt cm cm viga vig a 60*30 60*30 A615Gr60 A615Gr60 2.5 2.5 viga vig a 70*40 70*40 A615Gr60 A615Gr60 2.5 2.5 TABLE ABLE: Fram e Sec Sec tion Prop Prop erties ertie s 02 - Co nc rete C olum olu m n Sec tionNa me Reb arMa tL Reb arMa tC ReinfCon fig LatReinf atReinf Te xt Te xt Te xt Te xt Te xt c ol 70*50 70*50 A615Gr60 A615Gr60 Re c ta ng ular ula r Ties c ol 60*40 60*40

Cover Cov er cm 2.5

TABLE ABLE: Lo a d Pa Pa ttern tte rn De De finitio ns Loa d Pa t Desig DesignT nTyp yp e SelfWtMult Te xt Te xt Unitle Unit lesss CM DEAD 1 CV LIVE 0

Proye c to : C O NST NSTRUC RUC C IÓN C O LIS LISEO C ERRADO AD O ENTR ENTRE RIOS

8

G.A.M. ENTRE RIOS

4.5. C A LC ULO DE C A NT NTIDA IDADE DES S DE A CER CERO O (c m 2). 2) .

Figura 6. Cantidad Cantidad d e ac ero ero en cm2

Figura 7. Cantidad Cantidad de a ce ro pórtico pórtico tipo tipo en c m2


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4.6. FACTORES DISEÑO SEGÚN NORMA ACI-318S-05

Figura 8. Fac tores de diseño diseño pa ra Hormigó Hormigó n Arma do seg ún Norma ACI-318S ACI-318S-05


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4.7. DATOS DE DISEÑO HORMIGON ARMADO.

Figura 9. Columna Tipo I. (Condic iones má s crítica crítica s).

Figura 10. Colum na Tipo Tipo II. (Cond (Co ndic ic ione s má s c rítica rítica s).


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G.A.M. ENTRE RIOS

Figura 11. Viga Tipo I. (Cond (Co ndic icione ione s má s c rític ríticas). as).

Figura 12. Viga Tipo II. (Cond (Co ndic icione ione s má s c rític ríticas). as).


12

G.A.M. ENTRE RIOS Diseño Diseño de Zapata Aislada Aislada Sometida a Carga s Verticales

CO LISE ISEO IVIRG IVIRG ARZA ARZAM MA Ing. Ma rce lo Q uiroga uiroga Loza ZAPATA TIPO 1

Proyecto: Calculista: Identificación:

Da to s p a r a l a za p a ta

Da to s d e l a c o l u m n a

0.8 210 4200 51 16.3

F y , k g / c m 2 =

Cuadrada

F, mm =

q ad m , k g / c m 2 = f' c , k g / c m 2 = F y , k g / c m 2 = CM , t on = CV , t on =

1

# fierro s= f' c , k g / c m 2 = a, m = b, m =

Esq u e m a d e l a za p a ta

12 210 4200 0.7 0.5 20

CM CV

0.5

REBAJE

b

B

Rectangular

Asumir:

a

B, m = 2.900431002

A, m = 2.900431002

A

Paso 1. 1. Dimensionam iento en planta Di m en e n si o n e s a su m id id a s:

67.3 Pu, t on = 99.11

2.900431002 q, k g / c m = 8.00 2 u , k g / c m = 11.78 A , m =

B, m =

2

P, t on =

2.900431002

< q ad m

OK!!

Usar Usar : 2.9 m x 2.9 m

Paso 2. 2. Dim Dim ensionam iento en ele vació n Asumir d, m =

0.214792521

Canto util minimo

a) Verificac Verificac ión de c orte orte por pun zonam iento

3.259 2 V CU , k g / c m = 15.36

A 0 , m 2 =

b 0 , m=

0.654

15.36

V C , k g / c m 2 = V c
b) Verificac Verificac ión de corte por flexión n, m= V CU , k g / c m 2 =

1.200215501

m , m=

7.68

5.71 V Cy , k g / c m = 6.36

V CX , k g / c m 2 =

1.100215501

2

V c x < V c u O K!

V c y < V c u OK!

Paso 3. Transferenc Transferenc ia de esfuerzos A 1 , c m 2 =

3500

f a , k g / c m 2 =

28.32

f au , k g / m 2 =

124.95

fa
20681.43

a=

2.31

a=

2.78

28.505 cm² A sm i n , cm² = = 11.214 cm² = 34.321 As2 , As2 , cm² = A s2', c m² = 28.505 cm² = As1 , cm² =

2

Usar As1,cm = 28.505 M 2 , kg.m=

24611.80

Usar As2,cm 2 = 34.321 Diámetros adoptados

16 m m 16 m m

As1= As2=

F 16c / 1 19 9 F 16c / 1 16 6

las medida s está está n en cm) Paso 5. Adherencia (tod as las r, c m=

5

34.38 34.38

l d x , c m=

38.30 38.30

Reba je, c m=

30.00 30.00

7

105.0215501

l d y , c m=

115.0215501

l d ³ 38.30

OK!

l d ³ 38.30

OK! 3

Volumen de Hº , Hº , m =

1.88

Figura 13. Zap ata Tipo I. (Cond (Co ndic icione ione s má s c rítica rítica s).


13






0.8 210 4200 38 16

F y , k g / c m 2 =

Cuadrada

F, mm =

q ad m , k g / c m 2 = 2

f' c , k g / c m = F y , k g / c m 2 = CM , t on = CV , t on =

1

# fierro s= 2

f' c , k g / c m = a, m = b, m =


6 210 4200 0.6 0.3 20

CM CV

REBAJE

0.5

b

B

Rectangular a

Asumir: B, m = 2.598076211

A, m = 2.598076211

A


54 Pu, t on = 80.4

2.598076211 q, k g / c m = 8.00 2 u , k g / c m = 11.91 A , m =

B, m =

2

P, t on =

< q ad m

2.598076211 OK!!



0.216522768

Canto util minimo


2.666 2 V CU , k g / c m = 15.36

A 0 , m 2 =

b 0 , m=

0.422

V C , k g / c m 2 =

15.36

V c

1.149038106

m , m=

7.68

5.06 V Cy , k g / c m = 6.04

V CX , k g / c m 2 =

0.999038106

2

V c x < V c u O K!

V c y < V c u OK!


1800

f a , k g / c m 2 =

44.67

f au , k g / m 2 =

124.95

fa
15443.23

a=

1.89

a=

2.54


2

Usar As1,cm = 20.891 M 2 , kg.m=

20428.81

Usar As2,cm 2 = 28.077 Diámetros adoptados

16 m m 16 m m

As1= As2=

F 16c / 2 24 4 F 16c / 1 17 7


5

34.38 34.38

l d x , c m=

38.30 38.30

Reba je, c m=

30.00 30.00

7

94.90381057

l d y , c m=

l d ³ 38.30

109.9038106 OK!

l d ³ 38.30

OK! 3

Volumen de Hº , Hº , m =

1.51

Figura 14. Zap ata Tipo III (Cond (Co ndic ic ione s má s c rític ríticaa s).


14






0.8 210 4200 65 18.5

F y , k g / c m 2 =

Cuadrada

F, mm =

2

q ad m , k g / c m = 2

f' c , k g / c m = F y , k g / c m 2 = CM , t on = CV , t on =

1

# fierro s= 2

f' c , k g / c m = a, m = b, m =


12 210 4200 0.7 0.5 20

CM CV

0.5

REBAJE

b

B

Rectangular

Asumir:

a

B, m = 3.230711996

A, m = 3.230711996

A


83.5 Pu, t on = 122.45

3.230711996 q, k g / c m = 8.00 2 u , k g / c m = 11.73 A , m =

B, m =

2

P, t on =

< q ad m

3.230711996 OK!!



0.255204007

Canto util minimo


3.421 V CU , k g / c m 2 = 15.36

A 0 , m 2 =

b 0 , m=

0.721

V C , k g / c m 2 =

15.36

V c

1.365355998

m , m=

7.68

5.46 V Cy , k g / c m = 6.00

V CX , k g / c m 2 =

1.265355998

2

V c x < V c u O K!

V c y < V c u OK!


3500

f a , k g / c m 2 =

34.99

f au , k g / m 2 =

124.95

fa
30342.82

a=

2.55

a=

3.00


Usar As1,cm 2 = 35.058 M 2 , kg.m=

35328.27 2

Usar As2,cm = 41.198 Diámetros adoptados

16 m m 16 m m

As1= As2=

F 16c / 1 17 7 F 16c / 1 15 5


5

34.38 34.38 Reba je, c m=

l d x , c m=

38.30 38.30

30.00 30.00

9

121.5355998

l d y , c m=

131.5355998

l d ³ 38.30

OK!

l d ³ 38.30

OK!

Volumen de Hº , Hº , m 3 =

2.63

Figura 15. Za pa ta Tipo V. (Exterior (Exterior _ Cond ic ione s má s c rític ríticaa s). Proye c to : C O NST NSTRUC RUC C IÓN C O LIS LISEO C ERRADO AD O ENTR ENTRE RIOS

15

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