Memoria de Calculo Estructur al Letrero de Obra Tipo C Mejoramiento Ruta 7 Etapa II, Tramo Puyuhuapi-Las Pulas !esalco "#$#
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Estructural Letrero de Obra Tipo C
1
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
2
%#- &E"CRIPCI'(
Esta memoria corresponde al cálculo estructural de un letrero de obra, el marco del proyecto '‘Mejoramiento de la Ruta Etapa !!, "ramo #uyu$uapi%&as #ulas(, en actual ejecuci)n por la empresa constructora Besalco S.A., cuyo mandante es el Ministerio de *bras #+blicas. &a modelaci)n y análisis será eectuada con el sot-are RAM Adanse /0.. &a estructura está ormada por pilares, diaonales, tensores y marcos, todo en perles de acero. &a modelaci)n estructural se puede obseraren la ura 34l.
5iura 3416 Modelaci)n 5EM letrero "ipo 7 )#- (ORM$" &E &I"E*O
El dise8o de se reali9ara respetando los estándares establecidos en las siuientes normas, c)dios y u:as6 1. 2. =. ;. .
A!S7, American !nstitute or Steel 7onstruction. 3c$ ;2 *. <. Manual de >ise8o para Estructuras de Acero ?!7@A 3c$ ;=2 *. 1. 3ormatia de /allas 7amineras M*# 211 ?---.ialidad.cl
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
=
+#- EOMETR$ &E L$ E"TR.CT.R$ "OPORT$(TE
&a estructura debe cumplir con lo establecido en el manual de allas camineras del Ministerio de *bras #+blicas 211. >e esta manera los datos releantes de la estructuraci)n propuesta es la siuiente6 • • • • • • •
Altura "otal del p)rtico6 C. metros Anc$o "otal del p)rtico6 12. metros Altura libre por sobre 3"36 =. metros Altura de &etrero6 . metros #erles AS"M A=<, limite elástico yD2=1 Fcm2 #laca Base AS"M A=<, &imite elástico yD2=1 Fcm2 5undaciones @.A. @%2 5cD2 Fcm2.
5iura 3426 Heometr:a del &etrero "ipo 7
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
;
5iura 34=6 >enominaci)n de #erles para p)rtico y Arriostramiento 5rontal
/#- !$"E" &E &I"E*O 0 C1LC.LO E"TR.CT.R$L
&a estructura ue modelada como un p)rtico, las barras son presentadas como elementos tipo 5rame, cuyas uniones restrinen los < rados de libertad, considerando de esta manera un cac$o r:ido el cual será materiali9ado mediante uniones soldadas. &as placas del p)rtico, ueron modeladas como elementos tipo S$ell, para permitir isuali9ar las tensiones en el plano de la misma y aseurar el traspaso distribuido de caras $acia el sistema de p)rticos. &as materiales utili9ados en la modelaci)n es la siuiente6 Estructura de #)rticos6
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C •
•
•
#ilar 5rontal y 7ontrauerte, #erles rectanulares @SS 1II;, de acero AS"M A=<. Arriostramiento &ateral, #erles rectanulares @SS <I;I2, de acero AS"M A=<. Arriostramiento 5rontal, #erles rectanulares @SS II=, de acero AS"M A=<.
Subestructuras6 • • • •
#lacas de Apoyo, en acero AS"M A=<. #ernos de undaci)n calidad AS"M A=2 @ormiones estructurales @%2, cD2 Fcm2 Acero estructural A<=%;2 @.
/#%#- C$R$" &E &I"E*O# /#%#%#- C$R$" PERM$(E(TE"
En concordancia con la metodolo:a de cálculo propuestas en las normas antes descritas se considera actio el peso propio de los elementos en el modelo de elementos nitos. #ara eectos de cálculo se considera el peso espec:co del acero de lis estructuras principales. C Fm=. El mismo peso espec:co ue considerado en la placa Jue conorma el marco del letrero. /#%#)#- C$R$" E2E(T.$LE" 32IE(TO4
Se aplicara caia de iento, de acuerdo a lo estipulado en la 37$ ;=2 o 1. Se consider) para tal eecto la ubicaci)n del letrero, ruosidad de la supercie de contacto y eomorolo:a del sector. /#%#+#- C$R$" E2E(T.$LE" 3"I"MO LO(IT.&I($L4
Se aplicara sismo lonitudinal en la direcci)n perpendicular al letrero. Se utili9a el mKtodo de coeciente s:smico, considerando Lona 1 y Suelo "ipo !!. /#)#- COM!I($CIO(E" &E C$R$
Se utili9ara el mKtodo de tensiones admisibles para el cálculo de la estructura ?AS> 7*MB1D.<?##/Nn 7*MB2D.< ?##SNn
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
<
&as combinaciones permiten aumentar en un =O las tensiones admisibles de acuerdo a lo establecido en las citadas normas.
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
/#+#- C1LC.LO" 0 RE".LT$&O" &EL &I"E*O#
;.=.1.% 3udos 3udo
N
P
L
1
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2
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1.
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8
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12
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14
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24
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2C
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1.
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?Metros
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
=
1.210
1.
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.0=C
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C
;.=.2.% Restricciones &os 3udos de apoyo del modelo responden a la condici)n real de apoyo propuesta en base a placa de repartici)n apernada a dado de undaci)n directa, el esJuema de reuer9o de corte basal es mediante dos l:neas resistentes. (udo
T5
T0
T6
R5
R0
R6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
12
1
1
1
1
1
1
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1
1
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1
1
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1
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1
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1
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1
1
1
1
1
1
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1
1
1
1
1
1
;.=.% Miembros >e acuerdo a la estructuraci)n propuesta al inicio de esta memoria de cálculo estructural.
Miemb
(
(8
&escripci9n
"ecci9n
Material
1
1
2
pilar
aisc 1II;
A=<
2
2
=
pilar
aisc 1II;
A=<
=
=
pilar
aisc 1II;
A=<
0
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pilar
aisc 1II;
A=<
;
;
C=
pilar
aisc 1II;
A=<
C
C=
pilar
aisc 1II;
A=<
1
pilar
aisc 1II;
A=<
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
C1
1
<
<
pilar
aisc 1II;
A=<
11
contrauerte aisc 1II;
A=<
11
1
contrauerte aisc 1II;
A=<
C
1
0
contrauerte aisc 1II;
A=<
0
0
C
contrauerte aisc 1II;
A=<
1
C
<
contrauerte aisc 1II;
A=<
11
1
11
diaonal
aisi <I;I2
A=<
12
11
=
diaonal
aisi <I;I2
A=<
1=
=
0
diaonal
aisi <I;I2
A=<
1;
0
diaonal
aisi <I;I2
A=<
1
C
diaonal
aisi <I;I2
A=<
1<
12
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pilar
aisc 1II;
A=<
1
1;
1
pilar
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A=<
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1
pilar
aisc 1II;
A=<
10
1=
1C
pilar
aisc 1II;
A=<
2
1
10
pilar
aisc 1II;
A=<
21
1
2
pilar
aisc 1II;
A=<
22
1C
1
pilar
aisc 1II;
A=<
C2
1
21
pilar
aisc 1II;
A=<
2=
10
<2
pilar
aisc 1II;
A=<
C=
<2
22
pilar
aisc 1II;
A=<
2;
2
2
pilar
aisc 1II;
A=<
C;
2
2=
pilar
aisc 1II;
A=<
2
21
0
pilar
aisc 1II;
A=<
C
0
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pilar
aisc 1II;
A=<
2<
22
C
pilar
aisc 1II;
A=<
C<
C
2
pilar
aisc 1II;
A=<
2
2=
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pilar
aisc 1II;
A=<
C
0;
2<
pilar
aisc 1II;
A=<
2C
2;
11
pilar
aisc 1II;
A=<
CC
11
2
pilar
aisc 1II;
A=<
20
2
10
pilar
aisc 1II;
A=<
C0
10
2C
pilar
aisc 1II;
A=<
=
2<
11<
pilar
aisc 1II;
A=<
0
11<
20
pilar
aisc 1II;
A=<
=1
=
=1
contrauerte aisc 1II;
A=<
=2 ==
=2 =;
== =
contrauerte aisc 1II; contrauerte aisc 1II;
A=< A=<
0
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
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=1
=<
contrauerte aisc 1II;
A=<
= =<
== =
= =C
contrauerte aisc 1II; contrauerte aisc 1II;
A=< A=<
=
=<
=0
contrauerte aisc 1II;
A=<
=C =0
= =C
; ;1
contrauerte aisc 1II; contrauerte aisc 1II;
A=< A=<
; ;1
=0 ;
;2 ;=
contrauerte aisc 1II; contrauerte aisc 1II;
A=< A=<
;2
;1
;;
contrauerte aisc 1II;
A=<
;= ;;
;2 ;=
2 2C
contrauerte aisc 1II; contrauerte aisc 1II;
A=< A=<
; ;<
;; 12
20 =1
contrauerte aisc 1II; diaonal aisi <I;I2
A=< A=<
; ;S
1; 1<
== =
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
;0
=1 ==
1C 10
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
1 2
= 1C
2 =0
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
= ;
10 2
; ;1
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
<
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2; 2
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
C
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2< ;2
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
0 <
2 2<
;= ;;
diaonal diaonal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
<1 01
< 1;
1; 1=
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
02
1=
12
portal
aisi <I;I2
A=<
0= <2
12 2
2 112
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
0; 0
112 111
111 11
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
0<
11
2C
portal
aisi <I;I2
A=<
<= 0
2C 110
110 11C
portal portaQ
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
0C 00
11C 11
11 20
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
<; 1
= ;C
;C ;0
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
11 12
;0
1C
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
< 1=
1S 0
0 <
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
1
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
1;
<
<1
portal
aisi <I;I2
A=<
1 <<
<1 10
10 <0
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
1<
<0
portal
aisi <I;I2
A=<
1 1C
1
1 2
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
< 10
C2
C2 C1
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
11
C1
C
portal
aisi <I;I2
A=<
111
C 2;
2; 0
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
112 11=
0 C0
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portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
11; <0
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2 0
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
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0 0<
0< 0
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
11
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2< ;
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
11C 110
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portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
12 1
2 21
21 <
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
121 122
< <;
<; <=
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
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<= 22
22
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
A=< A=<
12; 12
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; =
portal portal
aisi <I;I2 aisi <I;I2
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portal
aisi <I;I2
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1 ;
; 1C
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A=< A=<
; 12C
12 ;<
;< 10
arrios rontal aisi II= arrios rontal aisi II=
A=< A=<
1;
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arrios rontal aisi II=
A=<
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; 1<
2 ;
arrios rontal aisi II= arrios rontal aisi II=
A=< A=<
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; 1;
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A=< A=<
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arrios rontal aisi II= arrios rontal aisi II=
A=< A=<
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;
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arrios rontal aisi II=
A=<
11
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
12
;.;.% #lacas >e acuerdo a la estructuraci)n propuesta al inicio de esta memoria de cálculo estructural. Plac
(%
()
(+
(/
&esc:Materia
Espesor
1
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letrero
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.2
1
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letrero
A=<
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11
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11
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letrero A= <
.2
2
122
11<
11
20
letrero
.2
A=<
1=
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
1;
;..% Reacciones Se Entrea la "otalidad de Reacciones para la combinaci)n más desaorable.
5uer9as 3udo
5N
"onQ 5P
Estado comb16 D .<7M .<c 1 %.0
Momentos
"onmQ
5L
MN
MP
ML
%.2 .=2< %.1=1; %.= .1=1; .= .2
%.=<0 .C0 %.= %.12<2 .= .12<2 .=<0
%.21< %.1;= .C<0 .2= %.C<0 %.2= .21<
%.<; .2== %.1C02 .=2 %.1C02 .=2 %.<; 5uente6 Elaboraci)n #ropia
;.<.% Esuer9os internos del #)rtico Estructural Se entrean los alores caracter:sticos de solicitaci)n con cara eentual para los elementos 5rame constituyentes de un p)rtico estructural. MáIimos esuer9os en miembros Estado comb26 D .<7M .<c $;ial Corte 2) Corte 2+
Torsi9n
M))
M++
m=
m=
m=
.1; .
%.=
.1 %.2
%.2 %.2<
.2 .2
%.1 %.1
.1 %.=
%.1
.= .=2
. .
%.1
.; %.;
%.2= %.2;
%.1 %.1
%.2 %.2
%.2 %.;
%.= %.=
%.= %.=
.2 .1
%.1
%.;0 %.
%.1 %.1
M!EMBR* = MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min
;
2
;2
<
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min M!EMBR* MaI Min
1
; .22 .21
.1 .1
%.1
.1 %.1
. .;=
%.; %.
%.; %.;
.; %.=
%.01 %.02
%.2 %.2
%.2 %.2
%.1 %.;
%.20 %.20
%.1
%.1 %.1
%.2
.1
1.22 1.21
.1 .1
%.2 %.2
%.1 %.2
%.02 %.02
%.2 %.2
%.2 %.2
.1 %.1
%1.= %1.=1
%.= %.=
%.1 %.1
. .1
.1 .1
%.1 %.1
%.1
1.21 1.2
.1 .1
%.2 %.2
.1 %.1
2;
=0
1
21
=<
==
;C
1C
5iura 34;6 3omenclatura de Barras de Marco Solicitado 7ombinaci)n 71D.<?##7/I #ara el análisis de tensiones combinadas se entrean las propiedades eomKtricas del perl @SS 1II;, las cuales se detallan en
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
1<
el cuadro eItra:do del sot-are SA# 2, de su m)dulo section desiner ?/er "abla 1.
"abla 34l6 #ropiedades eomKtricas de la secci)n @SS 1II; RESTME3 >E 7*M#R*BA7!U3 En unci)n del c)dio de dise8o AS7!=< % 2 MKtodo AS>, el perl de contrauerte, más solicitado cumple con creces con las solicitaciones sinulares y combinadas, las cuales se detallan mediante un eItracto del sot-are de dise8o ?/er "abla 342
resumen D
VEstado de V W"racci)nV
VR. dise8o 3% V 2.= I 1
VR. reJuerida 3% V .
V/ericaci)nV
V7ompresi)nV
2.< I 1;
1.1< I 1 ;
VoV
V5leIi)n eje I(
.;< I 1<
;.; I 1
VoV
V5leIi)n eje PV
;.= I 1<
.
VoV
V7orteV
C.2 I 1;
2<<.C0
VoV
W"orsi)nV V5leIo %
2.C I 1<
C.0 I 1 ;
VoV
.2C .<
1. 1.
VoV W#erl no sometido a
V V5leIo % "racci)nV
VoV
"abla 3426 7omprobaci)n de elemento S$ell ==Fsecci)n @SS 1II;
3ota6 Se entrean en AneIo A comprobaciones de elementos S$ell por interacci)n, en unci)n de los datos se8alados anteriormente.
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
Xrea de la base /olumen de la 9apata &aro de la placa base 1
6 6 6
Anc$o de la placa base 1
6
laro de la columna 1
6
Anc$o de la columna 1 laro de la placa base 2
6 6
Anc$o de la placa base 2
6
laro de la columna 2
6
Anc$o de la columna 2 >istancia entre columnas #osici)n de la columna respecto al c.. de la 9apata Materiales
6 6 6
Materiales @ormi)n, c Acero, "ipo de concreto Recubrimiento ep)Iico M)dulo de elasticidad $ormi)n M)dulo de elasticidad acero
2.; m2Q 2.< m=Q =. cmQ 2. cmQ 1. cmQ . cmQ =. cmQ 2. cmQ 1. cmQ . cmQ 1. mQ 7entrada
#eso unitario
6 .2 "onFcm2Q 6 ;.2 "onFcm2Q 6 3ormal 6 3o 6 21=. "onFcm2Q 6 20. "onFcm2Q 6 2.; "onFm=Q
"uelo 7oeciente de balasto #eso unitario ?$+medo
6 =2=.
$rmadura de la ?apata Recubrimiento libre Relaci)n máIima permitida entre R$oFR$o balanceo Armadura FF a & ?II inerior Armadura FF a & ?II superior Armadura FF a B ?99 inerior
6 6
.<2 cmQ .
6 6 6
<%Y 12 < Y 12 =%Y 12 Z ?Lona 1 <%Y 12 Z ?Lona 2 =%Y 12 Z ?Lona =
Armadura FF a B ?99 inerior
6
Armadura FF a B ?99 inerior
6
1
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
Estados de considerados "er@icioA comb1 comb2 Limite ultimoA comb1 comb2
7aras Estado
7M c 7M c
Lapat a
cara
3udo
1 1 1 1
6 6
7M c .<7M .<c
6 6
7M c .<7M .<c
7olum na
12 12 = =
1 1 2 2
AIial
MII
M99
/I
/9
"onQ
"on mQ
"onm Q
"onQ
"onQ
.;< %=.C; .; ;.<2
. . . .2
. %.= . .1
%.1 .=0 .1 .C
.2 %.22 . %.1
RE".LT$&O"A Estatus 6 Bien Interacci9n suelo - Bundaci9n
#resi)n admisible 6 Estado obernante 6
.; "onFcm2Q comb1 %1
Estado
prom
ma;
&ma;
Lapata
"onFcm 2Q
"onFcm2 Q
cmQ
1rea en compresi9n m2Q ?O
combl %1
.1;
.22
.0
.<
6 6
.0 .2
Dle;i9n
5actor 7uant:a m:nima
1C
=2
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
10
Lonitud de desarrollo Eje
99 II II
Pos #
!n. !n. Sup.
Eje
Pos # MuF?Mn
Id
Ihd
&ist%
&ist)
cmQ
cmQ
cmQ
cmQ
=.;C =.;C =.;C
2.C1 2.C1 2.C1
=<.1= 2.=C =2.=C
=<.1= 2.=C =2.=C
Estado
Mu
D>Mn
$sre
$spro@
Lapata
"onm Q
"on mQ
cm2Q
cm2Q
% 12<. 2 12<. 2 .
2=.
=2.
.2
.1
2=.
=2.
.2
.C
.
.
.
.
===. ;
.2
0.1=
.<12
.1
99
Sup .
comb2 %1
%.1C
99
!n.
.0<
II
Sup . !n.
comb1 %1 comb1 %1 comb1 %1
II
. .2=
Corte
5actor Xrea de corte plano 99 Xrea de corte plano II
6 6 6
. 1.< m2Q 2.;< m2Q
Pla no
Estado
2u
2c
Lapata
"onQ
"onQ
Iy
comb1 %1
.
1C;.
2u: 3B>2n4
.
$sre:$spro@
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
y9
comb1 %1
1.2
0.=2
.2
Corte por pun?onamiento
#er:metro de corte ?bo 1 6 Xrea de pun9onamiento #er:metro de corte ?bo 2 6 Arca de pun9onamiento
2. mQ 6 2.1< m2Q 2. mQ 6 2.1< [m2Q
Colum na
Estado
2u
2c
2u: 3B>2n4
Lapata
"onQ
"onQ
column a1 column a2
comb2 %l comb2 %l
1.=
=2=.1
.<
.;
=2=.1
.2
2
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
#F#- 2istas Dinales
5!HTRA. 34<6 /ista 5inal &etrero con Lapatas de 5undaci)n.
5!HTRA 346 >iarama de Esuer9os en el Sello de 5undaci)n
21
Besalco S.A. Memoria de Calculo Estructural Letrero de Obra Tipo C
5!HTRA 346 /ista &ateral &etrero con Lapatas de 5undaci)n
22
