INTRUDUCCIÓN
Ante este mundo cambiante, tecnológicamente desarrollado y con mayor capacidad de producción por habitante de la que haya existido en cualquier otro momento histórico, la humanidad ha de enfrentarse a graves problemas, tales como sobrepoblación sobrepoblación y escasez de recursos, recursos, entre ellos: agua y suelo. Sin embargo, se han logrado superar los antagonismos entre el crecimiento econ económ ómic ico, o, equi equida dad d soci social al y cons conser erva vaci ción ón ambi ambien enta tal,l, refo reforz rzán ándo dose se mut mutuame uament nte e y con con resu result ltad ados os sat satisfa isfact ctor orio ioss para ara toda todass las part partes es involucradas porque la sustentabilidad supone un cambio estructural en la manera de pensar el desarrollo en la medida en que impone lmites al crec creciimien miento to prod produc ucttivo, ivo, al cons consum umo o de recu recurs rsos os y a los impa impact ctos os ambientales. !a tecnologa de la ingeniera y arquitectura moderna es el fruto de las transformaciones económica, sociales y sicológicas que se han convertido en movimiento. !as estructuras modernas, no solo adopta los contenidos de la ciencia moderna, sino tambi"n el m"todo de traba#o: la organización de la experiencia, la capacidad de incorporar las aportaciones sucesivas, el control de los resultados. !a investigación cientfica ha de ser considerada como contenido contenido de los criterios criterios recientes, y no como una sucesión homog"nea de operaciones deductivas. Sobre la base de lo anteriormente expuesto, el traba#o se desarrollará en el ámbito geográfico del $stado %áchira, &unicipio San 'ristobal Av. () de Abril *arque &etropolitano . +icha cancha esta conformada por una !osa con n espesor de (- cm, con unas medidas de - mt de ancho y /- mt de largo, del cual se obtuvieron los estudios pertinentes para la realización del
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'álculo de !a 'ubierta, Aplicando la &etodologia en la modalidad de un proyecto 0actible apoyado en una investigación de 'ampo. $l traba#o está estructurado de la siguiente manera: $l 'aptulo 1, consta de la contextualización del problema es all donde surge la necesidad de resolver y de analizar la situación, tambi"n especifica el ob#etivo general, los ob#etivos especficos que son la lnea y los pasos para cumplir y resolver el tema, el traba#o tambi"n consta de la #ustificación de igual forma $l 'apitulo 11 tratará sobre el marco teórico dentro del cual se desarrolla una serie de conceptos necesarios para la estructuración del traba#o , los antecedentes, bases bases teór teórica icass que son son aque aquellllos os que que suste sustent ntan an la inve invest stig igac ació ión. n. $n $l 'aptulo 12 se presentaran los resultados obtenidos de la investigación as como la propuesta de dise3o, los planos necesarios para su implementación, del mismo modo conforman este traba#o las recomendaciones, conclusiones y por 4ltimo las referencias bibliográficas y 'urriculum 2itae.
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CAPÍTULO I
EL PROBLEMA Contextualización del Prole!a 'on el desarrollo de la ingeniera y arquitectura moderna la investigación cientfica hoy en da se construye las canchas deportivas donde #uegan un papel importante como infraestructura para la ense3anza y capacitación de los #óvenes atletas en las diferentes disciplinas. disciplinas. !os Arquitectos Arquitectos son los que toma toman n posi posici cion ones es con con rela relaci ción ón a las las fuerz fuerzas as inte intere resad sadas as en dise3 dise3ar ar o transformar el espacio de #uego o de diversión y a solventar las necesidades de quienes quienes reciben reciben estos impulsos renovadores renovadores y creativos. creativos. !os Arquitect Arquitectos os dese desemp mpe3a e3an n un rol rol trasc trascen ende dent ntal al para para crear crear nuev nuevos os dise dise3os 3os dond donde e el ingeniero materializa las ideas de los nuevos modelos de estructuras para canchas. $n la ciudad de San 'ristóbal existe la necesidad de un modelo de dise3o de estructura innovadora, est"tica, funcional y futurista para las cubiertas de techo para canchas de usos m4ltiples que a su vez permita la resistencia de los agentes externos como lo es la lluvia, el sol, el agua y vientos. !a constante presencia de los cambios climáticos obligan a las personas a suspe suspend nder er o aband abandon onar ar sus sus acti activi vida dades des depo deport rtiv ivas as y recre recreat ativ ivas as,, la ausencia de buenos centros para la realización de estas actividades, van generando una progresiva obstrucción al proceso de su realización ya que actualmente el 5*arque &etropolitano6 carece de cubierta de techo para su cancha de usos m4ltiples, evitando as la e#ecución del deporte, evento,
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recreación o actividades m4ltiples cuando los diferentes agentes ambientales atacan. $s as como se ofrecerá la solución a la problemática ya antes mencionada, que de por si limita y condiciona fsicamente los nuevos requerimientos, pero me#orar y recuperar espacios para actividades deportivas y recreativas, dio la clave para la propuesta del proyecto, %al situación permitirá hacer "nfasis en el me#oramiento de la calidad de vida de la comunidad del sector y sus adyacencias. $n la actualidad el dise3o de nuevos modelos para canchas ha emergido en los 4ltimos a3os, se ha desarrollado para ser visto, para llamar la atención de los espectadores, además de ser vivido, por lo práctico, liviano y de gran utilidad es por ello que se propone el dise3o de un modelo de cubierta de techo en textil para canchas que cause el mismo efecto por innovación, creatividad y est"tica, a la vez que re4na las condiciones de calidad pudiendo ser utilizadas para diversas actividades de espacios abiertos. *or lo tanto, en este planteamiento de ideas se ofrecerá una solución al problema expuesto, mediante un dise3o estructural de cubierta de techo en textil para la cancha de usos m4ltiples ubicado en el *arque &etropolitano &unicipio San 'ristóbal $stado %áchira. $n vista a lo expuesto anteriormente surgen las siguientes interrogantes: 7'omo identificar una cubierta con estructura en textil para canchas de usos m4ltiples8 7'omo calcular el tipo de estructura indicada8 7'ual será la inversión final para la e#ecución dela presente propuesta8
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O"eti#o$ de la In#e$ti%ación Objetivo General
'alcular la estructura de cubierta de techo para cancha de usos m4ltiples, ubicada en parque metropolitano 9Av. () de Abril &unicipio San 'ristóbal $stado %áchira
O"eti#o$ E$&ec'(ico$ (. 1dentificar las condiciones básicas para el dise3o de cubiertas. . 'alcular la estructura para el techo de la cancha. /. $stimar los costos del proyecto.
)u$ti(icación
$l motivo de llevar a cabo el cálculo estructural de la cubierta de techo para cancha de usos m4ltiples del parque metropolitano es aportar una solución satisfactoria a dicha cancha de usos m4ltiples, ya que es un espacio primordial para la e#ecución de las diferentes actividades deportivas, es aportar el acercamiento entre las familias, el disfrute de los mas peque3os, proporcionarle a los #óvenes un espacio de armona y seguridad, donde se encuentre el desquite del estr"s cotidiano que asecha sus das de vivencia quienes a su vez adquieren conciencia de la
importancia de realizar
actividades deportivas en un sitio agradable que les brinde todas sus exigencias y necesidades. $sta área debe poseer, entre otras caractersticas una cubierta de techo, de tal manera haga más agradables las actividades que en ella se realicen y
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que no se vean afectados por los diferentes cambios climáticos que azotan inesperadamente. $n concordancia al artculo ((( de la 'onstitución de la ;ep4blica
ficial ?@B/. !a práctica del deporte, es una actividad que desde el punto de vista social, posee una importancia relevante en el mundo contemporáneo, por todos los beneficios que aporta a la formación integral de las personas convirti"ndolas en entes capaces de contribuir al desarrollo acelerado y mantenido de la sociedad en que vive. Sin embargo con la implementación de este dise3o de cubierta se accederá la arquitectura modernista siendo un impacto en la sociedad y en el mercado nacional e internacional este dise3o tiene su practicidad puesto a que el misma presenta un proceso y permite la identificación de una estructura sometidas a los agentes externos, fuerzas de compresión y tracción, as como las medidas lógicas para el proceso de armado utilizando materiales existentes actualmente en el mercado nacional. $l dise3o de la propuesta se toma como t"cnica de investigación directa, donde la información se toma llanamente de la realidad.
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CAPITULO II
Marco Re(erencial
!a comple#idad de encaminar cualquier investigación, amerita las afirmaciones que se hacen a lo largo del dise3o a trav"s, del análisis de los ob#etivos de la investigación y ob#etivos especficos, es necesario establecer los aspectos teóricos
seg4n su naturaleza y propósito. *ara los
antecedentes se realizó una revisión preliminar de estudios, experiencias y propuestas, relacionadas al tema en estudio de las cuales se han resumido sus aportes principales.
Antecedente$ de la in#e$ti%ación A nivel internacional *MP Arc+ite,ten9--) en su proyecto titulado
Mo$e$ Ma+ida- es un estadio multiusos localizado en +urban 9Sudáfrica,
“
construido con motivo de la disputa de la 'opa &undial de 04tbol de -(-. !leva el nombre de &oses &abhida, un ex secretario general del SA'*, y está destinado a ser un estadio de usos m4ltiples de categora mundial y es una arquitectura de gran atractivo por su especial estructura, con su caracterstica cubierta textil. $l deseo del ingeniero era conseguir el mnimo impacto sobre el parque, como un velo tendido sobre la colinaC pero por primera vez en su experimentación con carpas de mallas de cable, la generación de la forma no provena de procesos fsicos naturales. $l aporte de este traba#o para el dise3o del techo en textil es que el autor explora de manera directa en el campo, valorando su entorno natural y 7
utilizando materiales sencillos no perdiendo la tipologa del dise3o y hace que sea adaptable a las áreas uniendo los espacios de dise3o, la correlación con el presente traba#o de grado es que la experiencia sirve de referencia ya que habiendo sido tambi"n un dise3o estructural convencional y futurista. A nivel nacional *atricia 'ucez 9--D, servicio autónomo instituto de altos estudios 5+r. Arnoldo Abaldón6
;ealizo
una investigación titulada
5.ortaleci!iento de Canc+a$ M/lti&le$ en la$ Parro0uia$ del Munici&io
Cruz 1al!erón Aco$ta E$tado 1ucre$n el $stado Sucre especficamente en el &unicipio 5'ruz Salmerón Acosta6, el crecimiento demográfico que ha experimentado las diferentes parroquias 9'hacopata, &anicuare y Araya, se ha mantenido constante a trav"s de los 4ltimos diez a3os, con lo cual es lógico suponer una alta 1ncidencia de la población infantil y #uvenil que requieren de espacios que les brinde la posibilidad de efectuar actividades deportivas y recreativas que todo individuo necesita para un correcto y completo desarrollo integral de su personalidad. !a correlación de los antecedentes descritos con el presente traba#o es que el dise3o o construcción de la cubierta de techo se hace con el fin de contar con un espacio armónico y como para los habitantes. A nivel ;egional =onzáles &. 9--), niversidad nacional $xperimental del %áchira +ise3ó un traba#o de E Con$trucción Canc+a Tec+ada de U$o$
M/lti&le$E tuvo como >b#etivo =eneral el desarrollo de un sistema de información automatizado, de los puntos t"cnicos
para estos t"rminos de
referencia no son limitativos, y a ob#eto de demostrar la habilidad en la prestación de la 1nfraestructura deportiva puede me#orarlo. >ptimizando en el uso de los recursos. $stá investigación fue de carácter factible porque soluciona un problema de tipo práctico de dicha comunidad en el área
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deportiva
recreativa.
+ichos antecedentes brindan un aporte importante ya que a la hora de generar propuestas de dise3o de sistemas estructurales para soportes de cubiertas de techos de chanchas deportivas, debe tomarse en cuenta, el tipo de deportes que practican los usuarios, la arquitectura, sistemas estructurales, materiales empleados, t"cnicas de construcción entre otros.
Ba$e$ Teórica$ $l cálculo estructural de la cubierta de techo es la existencia de este proyecto, cuyo ob#etivo fundamental es proporcionarles a los visitantes del *arque &etropolitano un espacio deportivo de calidad, donde puedan utilizar esta área recreacional a cualquier hora del da para la realización de las diferentes actividades sin que se vean afectados por el estado climático, y es as como en este capitulo dentro del marco referencial se muestran los diferentes conceptos relativos al cálculo estructural , para la cubierta de techos de cancha de usos m4ltiples del *arque &etropolitano bicado en la Av. () de Abril &unicipio San 'ristóbal $stado %áchira que orienten el sentido de la siguiente investigación.
Cuierta$ de Tec+o Se da el nombre de cubierta a la estructura que forma el 4ltimo diafragma de la construcción que se realiza en la parte superior y exterior de una vivienda yFu otro establecimiento
que tiene como misión proteger la
construcción y a los habitantes, de las inclemencias del clima como la lluvia, el viento, la nieve, el calor y el fro.
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!a cubierta es la que define el tipo al cual pertenece la construcción de acuerdo a los materiales y a la forma de su empleo, las más comunes son los tipos plano e inclinado. n techo plano puede ser constituido por una losa, la cual sirva a su vez de terraza. Al realizar la construcción de las cubiertas es importante tener en cuenta el sistema de amarre y el tipo de material a utilizar para que la cubierta resulte lo mas sismoG resistente posible, por lo que se deben utilizar materiales lo más livianos posible. !as principales caractersticas que deben de tener las cubiertas son: G !a impermeabilidad o sea que no de#e pasar el agua. G $l aislamiento para que no pase el calor, el fro o la nieve. G 'uando se construye en zonas donde llueve mucho se recomienda utilizar pendientes o inclinaciones grandes, para que el agua lluvia caiga mas rápido de la cubierta.
E$tructura o Ar!azón2 $s la parte constituida por elementos de madera o en algunos casos en acero 9en forma de cerchas, que tiene la función de soportar su propio peso y el del techo o cubierta propiamente, además de las fuerzas externas como la del viento y de las personas que suban al techo para realizar alguna reparación. $ntre los elementos constitutivos se tiene: 'orreas, pares, riostras o diagonales, pendolones o puntales, tirantes, soleras cumbrera.
Tec+o o Cuierta2 $s el con#unto de elementos que va montado sobre la estructura, puede ser de pa#a, te#a de barro, te#a de zinc, te#a de fibro
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cemento etc. $n algunos casos se debe complementar con un manto impermeable.
Acce$orio$ Co!&le!entario$2 Son partes de la cubierta hechos del mismo material y sirven para hacer los remates. $ntre ellos se tienen !imatesas, limahoyas, caballetes, esquineras claraboyas.
Pendiente$ De La$ Cuierta$2 $s la inclinación con la que se hacen los techos o vertientes para desalo#ar con facilidad las aguas y su magnitud depende del material que se utilice como cubierta. !as pendientes que más se utilizan en nuestro medio son las siguientes: G G G
$ntre -H y IH para cubiertas de cinc y te#as de fibro cemento. $ntre /-H y J-H para los diferentes tipos de te#a de barro. $ntre -H y D-H para techos en pa#a o palma. 'uando se dice que un techo tiene pendiente de -H significa que por
cada metro lineal de techo se sube - centmetros, as, si son .oo metros nos elevamos B- centmetros y si son /.oo metros se levanta J- centmetros y as sucesivamente. !as pendientes son expresadas en los planos en forma de porcenta#e, y con una flecha se indica hacia donde corren las aguas.
.i%ura N34 *endientes
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0uente: sashto9-((
Condicione$ Actuale$ E$tructura2 !as estructuras son elementos constructivos cuya misión fundamental es la de soportar un con#unto de cargas, se puede clasificar como sigue: (G *eso propio. G 'argas de funcionabilidad. /G Acciones exteriores varias.
42 $n el
peso propio incluimos las cargas de la estructura que son
especialmente significativas en las estructuras de hormigón armado y las cargas geológicas, que provienen del proceso de fraguado del hormigón.
5: incluimos las cargas que act4an sobre la construcción de la que forma parte la estructura en cuestión, por e#emplo los ob#etos y personas que van a estar en la construcción.
6: Se refiere a la temperatura 9dilataciónGcontracción, el viento, la nieve, sismos, etc. Se observa que las cargas que pueden actuar sobre una estructura son muy variadas y pueden darse una serie de combinaciones entre ellas, debiendo la estructura soportar la combinación más desfavorable.
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Se ha utilizado anteriormente la palabra soportar, pero en teora de estructuras, en el contexto que se ha utilizado en la frase, el sentido de tal palabra hace referencia a tres aspectos: G G G
$stabilidad. ;esistencia. +eformación !imitada.
Se comenta, de una forma muy general los aspectos anteriormente enunciados. As: !a estabilidad de una estructura es la que garantiza que dicha estructura, entendida en su con#unto como un sólido rgido, cumple las condiciones de la estática, al ser solicitada por las acciones exteriores que pueden actuar sobre ella. !a resistencia es la que obliga a que no se superen las tensiones admisibles del material y a que no se produzca rotura en ninguna sección. !a deformación limitada implica el que se mantenga acotada 9dentro de unos lmites la deformación que van a producir las cargas al actuar sobre la estructura. $stos lmites van marcados por la utilización de la estructura, razones constructivas y otras.
.or!a$ *enerale$ De La$ E$tructura$2 se habla de estructuras planas son todas las barras que la forman y las cargas que act4an sobre la misma se encuentran en un mismo plano. Se dice de estructuras superficiales cuando la estructura presenta una forma marcadamente superficial y las cargas que act4an sobre dicha estructura no se encuentran contenidas en dicha superficie. Kablando de estructuras espaciales cuando las barras que forman la estructura, as como las cargas que act4an sobre la misma, ocupan cualquier posición en el espacio. !os elementos estructurales fundamentales son: 13
G G
!as vigas de directriz recta, que traba#an fundamentalmente a flexión !os pilares, que traba#an fundamentalmente a compresión. $s importante no perder de vista la importancia que tienen otros dos
elementos: G G
!a cimentación. $l terreno, ya que si fallan por alg4n motivo no se consigue el ob#etivo final de una estructura que es fundamentalmente: traspasar las cargas de la construcción, de la que forma parte, al terreno. na tipologa de viga muy frecuente es:
La
#i%a
continua2
'onsta
de
unos
apoyos
intermedios.
!os espacios entre pilares se denominan vanos, que pueden ser: G G G
$xtremos 1ntermedios 'entral.
Lo$ Arco$2 !os elementos estructurales que sirven para salvar los vanos frecuentemente son de e#e recto, pero tambi"n pueden serlo de e#e curvo. na tipologa caracterstica es el arco de tres articulaciones. *ara las denominaciones de las estructuras utilizamos determinados aspectos significativos, como por e#emplo: G G G
!a forma fundamental, por e#emplo: arco !os apoyos, por e#emplo: empotramiento, articulación fi#a,... $l tipo de nudos, por e#emplo: rgido, articulado
$xisten una serie de tipologas estructurales muy comunes: G
!os pórticos, generalmente de nudos rgidos, caractersticos por e#emplo de las estructuras principales de las naves industriales.
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G
!as !as cerc cercha has, s, gene genera ralm lmen ente te de nudo nudoss arti articu cula lado dos, s, cara caract cter ers stitico coss por por e#empl e#emplo o de cierta ciertass estruct estructuras uras de cubiert cubierta, a, en constru construcci cción ón indust industria riall
G
fundamentalmente. !os marco marcos, s, que que se util utiliza izan n por por e#empl e#emplo o en entr entramad amados os later laterale aless $n construcción arquitectónica son muy comunes los pórticos m4ltiples de
varios vanos y alturas. $structuras de barras articuladas articuladas para cubiertas, en los los tipos: tipos: a dos aguas, shed shed y marqu marquesi esina nas. s. Se descr describ ibe e
gráf gráfic icame ament nte e una una de las las tipo tipolo log gas as
estructurales más clásicas, debido en gran parte a la sencillez del cálculo de los axiles en barras, mediante los m"todos: G G
&"to &"todo do de los los nud nudos os 9Ana 9Analltitico co &"to &"todo do de 'rem 'remon ona a 9=ra 9=rafifico co *ara el cálculo cálculo de los desplazamie desplazamientos ntos en sus nudos ó para para el caso de
vinculación vinculación exterior exterior hiperestática hiperestática,, se tiene que utilizar utilizar procedimientos procedimientos más comple comple#os #os.. Actua Actualme lmente nte su utiliz utilizaci ación ón se está está reduci reduciend endo o por diversa diversass razones: económicas, constructivas y otras. $n las figs. ( a ( se recogen diferentes armaduras propias de cubiertas a dos aguas, con diferentes caractersticas y utilizaciones. *ara luces
más
peque3as 3as
se
uti utilizan
las
sigui guientes:
cercha simple 9figs.( y , !a cercha espa3ola 9fig./ , la cercha suiza 9fig. (- y la cerch cercha a alem aleman ana a 9fig 9fig.( .(( ( *ara *ara mayore mayoress luce lucess se util utiliz izan an dife difere rent ntes es soluciones de malla como son: inglesa 9fig.B, americana 9fig., belga 9fig.J que es una de las más utilizadas, utilizadas, polonceau polonceau simple 9fig.I, polonceau polonceau doble 9fig. D, finL 9fig.) y pratt 9fig.(.
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.i%ura N35 Armaduras de 'ubiertas
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0uente: 2A? K$M! 1ngeniera y 'onstrucción.9--B
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1i$te!a$ E$tructurale$2 n sistema estructural deriva su carácter 4nico de cierto n4mero de consideracionesC consideradas por separados, son las siguientes: G
0unciones estructurales especificas resistencia a la compresión, resistencia a la tensiónC para cubrir claros horizontales, verticalmenteC en
G G G G G G G
voladizo u horizontal. !a forma geom"trica u orientación $l o los materiales de los elementos !a forma y unión de los elementos !a forma de apoyo de la estructura !as condiciones especficas de carga !as consideraciones de usos impuestas !as propiedades de los materiales, procesos de producción y la necesidad de funciones especiales como desarmar o mover. $xisten caractersticas para calificar los sistemas disponibles que
satisfagan una función especfica. !os siguientes puntos son algunas de estas caractersticas: G G G G G
$conoma ?ecesidades $structurales $speciales *roblemas +e +ise3o *roblemas +e 'onstrucción &aterial M !imitación +e $scala
Con$ideracione$ *enerale$2 $n el estudio o dise3o de estructuras, interesan las propiedades particulares de los materiales. $stas propiedades crticas se pueden dividir en propiedades estructurales esenciales y propiedades generales.
Re$i$tencia2 *uede variar para los diferentes tipos de fuerzas, en diferentes direcciones, en diferentes edades o diferentes valores de temperatura o contenido de humedad.
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Re$i$tencia a la De(or!ación: =rado de rigidez, elasticidad, ductilidadC variación con el tiempo, temperatura, etc.
Dureza2 ;esistencia al corte de la superficie, raspaduras, abrasión o desgaste.
Re$i$tencia a la .ati%a2 *"rdida de la resistencia con el tiempoC fractura progresivaC cambio de forma con el tiempo.
Uni(or!idad de E$tructura .'$ica2 2etas y nudos en la madera, agrietamiento del concreto, planos cortantes en la roca, efectos de la cristalización en los metales.
.or!a2 ?atural, remoldada o reconstituida. Pe$o2 'omo contribuyente a las cargas gravitacionales de la estructura. Re$i$tencia al .ue%o2 'ombustibilidad, conductividad, punto de fusión y comportamiento general de altas temperaturas.
Coe(iciente de Ex&an$ión T7r!ica2 ;elacionado con los cambios dimensionales debidos a las variaciones de temperatura.
Durailidad2 ;esistencia al clima, pudrición, insectos y desgastes. A&ariencia: ?atural o modificada. Di$&oniilidad 8 U$o2 !a elección de materiales debe hacerse a menudo con base en varias propiedades, tanto estructurales como generales. Se tiene que categorizar las diversas propiedades, seg4n su importancia.
Acero2 $l acero se usa en gran variedad de tipos y formas en casi cualquier edificio. $l acero es el material más versátil de los sistemas estructurales.
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%ambi"n es el más fuerte, el más resistente al enve#ecimiento y el más confiable en cuanto a calidad. $l acero es un material completamente industrializado y esta su#eto a estrecho control de su composición y de los detalles de su moldeo y fabricación. %iene las cualidades adicionales deseables
de
no
ser
combustible,
?o
pudrirse
y
ser
estable
dimensionalmente con el tiempo y los cambios de temperatura. !as desventa#as son su rápida absorción de calor y la perdida de resistencia 9cuando se expone al fuego, corrosión 9cuando se expone a la humedad y al aire.
Concreto2 !a palabra concreto se usa para describir una variedad de materiales que tienen un elemento en com4n: el uso de un agente aglutinante o aglomerante para formar una masa sólida a partir de un agregado suelto inerte ordinario. !os tres ingredientes básicos del concreto ordinario son agua, agente aglomerante 9cemento y agregado suelto 9arena y grava. $l concreto ordinario tiene varios atributos, el principal es su ba#o costo general y su resistencia a la humedad, la oxidación los insectos, el fuego y los desgastes. *uede tomar una gran variedad de formas.
Alu!inio2 Se usa para una gran variedad de elementos estructurales, decorativos y funcionales en la construcción de edificios. !as principales venta#as son su peso ligero y su alta resistencia a la corrosión. $ntre las desventa#as están su suavidad, su ba#a rigidez, sus grandes variaciones de dimensión por su expansión t"rmica, su ba#a resistencia al fuego y su costo relativamente alto.
Ma!&o$ter'a2 Se usa para describir una variedad de deformaciones que constan de elementos separados entre si por alg4n elemento aglutinante. !os elementos pueden ser roca bruta o cortada, losetas o ladrillos cocidos de
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arcilla, o unidades de concreto. %radicionalmente, el aglutinante es mortero de cementoGcal. $l ensamble resultante es similar a una estructura de concreto y posee muchas propiedades. +os importantes de la estructura de mampostera son la contracción del mortero y el agrietamiento por expansión t"rmica.
Pl9$tico$2 !os elementos de plástico representan la mayor variedad de uso de la construcción de edificios. Algunos de los principales problemas con los plásticos son su falta de resistencia al fuego, escasa rigidez, expansión t"rmica e inestabilidad qumica o fsica con el tiempo. Algunos de los usos importantes en la construcción son: G G G G G
Sustituto del vidrio ;evestimiento Adhesivos $lementos moldeados $spumas
Materiale$ Di#er$o$ :idrio2 $l vidrio ordinario posee considerable resistencia, paro tiene las caractersticas indeseables de ser frágil y de fácil fragmentación por impacto. n tratamiento especial puede aumentar su resistencia a las cargas y al impacto, pero es costoso para usarlo en grandes cantidades. $s inconcebible el uso de este material en construcciones de gran escala. Sin embargo, se usa para revestimientos, as como ventaneara transparente.
.ira De :idrio2 $s una forma fibrosa, en la cual es capaz de acercarse a su resistencia ideal.
1uelo
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Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos 9meteorización. !os suelos son sistemas comple#os donde ocurren una vasta gama de procesos qumicos, fsicos y biológicos que se ven refle#ados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico.
C9lculo E$tructural !a ingeniera estructural es una rama clásica de la ingeniera civil que se ocupa del dise3o y cálculo de la parte estructural en las edificaciones y demás obras. Su finalidad es la de conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas desde el punto de vista de la resistencia de materiales. $n un sentido práctico, la ingeniera estructural es la aplicación de la mecánica de medios continuos para el dise3o de elementos y sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros 9incluyendo muros de contención. +ebe entenderse como una carga estructural aquella que debe ser incluida en el cálculo de los elementos mecánicos 9fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos de la estructura como sistema yFo de los elementos que la componen. !as cargas estructurales son generalmente clasificadas como: cargas permanentes que act4an de forma continua y sin cambios significativos, pertenecen a este grupo el peso propio de la estructura, empu#es de lquidos 22
9como en un dique o sólidos 9como el suelo en un muro de contención, tensores 9como en puentes, presfuerzo, asientos permanentesC cargas variables que son aquellas que varan su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura, tales como el tránsito en puentes, cambios de temperatura, maquinaria 9como una prensa, acumulación de nieve o granizo, etc"teraC cargas accidentales que tienen su origen en acciones externas al uso de la estructura y cuya manifestación es de corta duración como lo son los eventos ssmicos o ráfagas de viento.
M7todo de Cre!ona $l procedimiento debido a 'remona, es la aplicación de forma gráfica del m"todo de los nudos. 'onsiste en considerar cada nudo aisladamente, o sea, separado de la estructura, y como las fuerzas exteriores 9cargas y reacciones de apoyo e interiores de las barras que sobre "l act4an concurren en un punto, se pueden establecer por nudo dos ecuaciones de equilibrio. +e manera que si operando sucesivamente, se consigue que en cada uno de los NLN nudos no existan más que dos barras con fuerzas desconocidas, el cálculo de la estructura se reduce a la resolución de NLN ecuaciones en NLN grupos de ecuaciones independientes unos de otros y con dos incógnitas en cada grupo. !a determinación de las dos incógnitas de cada grupo independiente de ecuaciones se realiza gráficamente de manera sencilla, puesto que las fuerzas exteriores e interiores constituyen polgonos cerrados de fuerzas. *ara empezar el cálculo con nudos en los que sólo existan dos incógnitas se precisa generalmente determinar las reacciones en los apoyos, operación que se efect4a planteando el equilibrio de toda la estructura considerada como sólido libre.
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$n la figura siguiente se representan por separado las fuerzas que act4an sobre cada nudo, y los correspondientes polgonos de fuerzas. *ara saber si el esfuerzo en una barra es de tracción o de compresión, basta con examinar la dirección de las fuerzas en el polgono del nudo, y si la dirección de la fuerza se dirige al nudo, la fuerza es de compresión y si se separa de tracción.
0$?%$: 'remona y ;itter9-(/ $n el nudo A se conoce y dibu#a la reacción ;a que es vertical, como tambi"n se conocen las direcciones de las fuerzas de las barras N( O A
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O <'N no traba#a, su fuerza es nula y por lo tanto N0 O 0bcN no aparece en los &ol'%ono$ de (uerza$ a los que pertenece 9?udos < y '.
0$?%$: 'remona y ;itter9-(/
$n el nudo A se conoce y dibu#a la reacción ;a que es vertical, como tambi"n se conocen las direcciones de las fuerzas de las barras N( O A
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0$?%$: 'remona y ;itter9-(/
'omo se deduce de la figura, cada fuerza de barra se repite en dos polgonos de fuerzas, los de sus nudos extremos, lo que teniendo en cuenta que se trata de una resolución gráfica lleva consigo mayores posibilidades de error. *ara evitarlo, se dibu#a cada polgono de fuerzas sobre el lado com4n del anterior, obteni"ndose una sola figura para todos ellos llamada N &ol'%ono
de Cre!onaN.
0$?%$: 'remona y ;itter9-(/
$l m"todo gráfico o de 'remona consiste, pues, en dibu#ar sucesivamente polgonos cerrados de fuerzas para cada uno de los nudos, pero combinados 26
de tal forma que cada fuerza actuante en una barra, por ser com4n a dos nudos, solamente se representa una vez ;
0$?%$: 'remona y ;itter9-(/
Para el An9li$i$ de una E$tructura &or el M7todo de Cre!ona $e Procede de la !anera $i%uiente2 (. Se dibu#a la estructura con exactitud, indicando todas las cargas y reacciones, utilizando dos escalas una para la estructura y otra para las fuerzas. Se numeran todas las barras y se designan con letras los nudos. . Se dibu#a el polgono de fuerzas exteriores y reacciones, de manera que se sucedan en el orden en que se presentan al girar alrededor de la estructura. /. Se comienza por un nudo en el que concurran dos barras, determinándose los esfuerzos en "stas mediante un polgono de fuerzas,
27
realizado de tal manera que "stas se sucedan girando alrededor del nudo, en el sentido de las agu#as del relo#. B. Se realiza esta operación para los restantes nudos, pero eligiendo estos en un orden tal, que 4nicamente existan en cada uno, al resolverlo, dos barras cuyas fuerzas se desconozcan. . $l sentido de las fuerzas actuantes se representa en el esquema de la estructura pero no en el polgono de 'remona. Se dibu#an mediante flechas en los extremos de la barra las fuerzas que la barra e#erce sobre sus nudos extremos, de forma que si las flechas van hacia el exterior de la barra, está sometida a compresión, y si van hacia el interior a tracción. J. Se miden, en el polgono de 'remona, las fuerzas que corresponden a cada barra en la escala de fuerzas elegida, y sus valores y signos se pasan a una tabla.
Re&lanteo $l replanteo es el proceso inverso a la toma de datos, y consiste en plasmar en el terreno detalles representados en planos, como por e#emplo el lugar donde colocar pilares de cimentaciones, anteriormente dibu#ados en planos. $l replanteo, al igual que la alineación, es parte importante en la topografa. Ambos son un paso importante para luego proceder con la realización de la obra.
Ti&o$ de E$tructura$ 'lasificación +e !os Sistemas $structurales:
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E$tructura$ Maciza$: Son aquellas en las que la resistencia y la estabilidad se logran mediante la masa, aun cuando la estructura no se completamente sólida.
E$tructura$ Reticulare$2 'onsiste en una red de elementos ensamblados
E$tructura$ 1u&er(iciale$2 *ueden tener alto rendimiento debido a su función doble como estructura y envolvente, pueden ser muy estables y fuertes.
E$tudio de 1uelo$ n estudio de suelos permite dar a conocer las caractersticas fsicas y mecánicas del suelo, es decir la composición de los elementos en las capas de profundidad, as como el tipo de cimentación más acorde con la obra a construir y los asentamientos de la estructura en relación al peso que va a soportar. $sta investigación que hace parte de la ingeniera civil es clave en la realización de una obra para determinar si el terreno es apto para llevar a cabo la construcción de un inmueble u otro tipo de intervención.
Di$e
Caracter'$tica$2 !as estructuras textiles proporcionan amplios cerramientos de gran variedad e inter"s espacial, requieren mnimos elementos de soporte de estructura NrgidaN y proporcionan niveles generales de luz diurna natural muy buenos. +esde el punto de vista de la ingeniera, las estructuras textiles 29
son membranas de espesor constante que en virtud de su forma superficial y de la gran deformidad. !a arquitectura textil se puede fabricar tensada o neumática. !as cubiertas neumáticas son las soportadas por aire, ya que el esfuerzo perpendicular se consigue con una sobre presión de aire. !as cubiertas tensadas son las que emplean mástiles, tensores y cables para tensar la tela por sus extremos en direcciones y sentidos opuestos, incluso fuera de plano.
Algunas de las razones de principales que favorecen el empleo de las cubiertas textiles son las siguientes: G
$l peso propio inferior a ( LpFm que, #unto con la resistencia y flexibilidad del material, permite obtener cubiertas completas extraordinariamente
G
ligeras, sin correas intermedias, en y (- LpFmP . $l coeficiente de transmisión de la luz permite el aprovechamiento de la iluminación natural sin necesidad de recurrir al vidrio, cuya rigidez
G
requiere sobredimensionado. !a puesta en obra es un monta#e de elementos prefabricados que se podrán demostrar y reciclar. Koy en da, las estructuras textiles se encuentran en casi todas las zonas
climáticas del mundo y sirven para una gran variedad de funciones. !os materiales que se usan para fabricar estas membranas han cambiado mucho desde sus comienzos, ya se pueden encontrar te#idos altamente tecnológicos. !os materiales com4nmente utilizados en la confección de las membranas refle#an más del IH de la energa solar incidente, 9absorben el (IH y transmiten el (/H de la luz solar incidente, lo cual hace que sean muy eficaces como cubiertas en las zonas templadas, tropicales y áridas. *ero tambi"n tienen un buen funcionamiento en zonas templadas, combinados con otros sistemas constructivos.
30
Actualmente, la arquitectura textil ya no se usa exclusivamente para la realización de cubiertas tensadas, sino que comienza a usarse tambi"n para cubrir las fachadas de los edificios, cubiertas neumáticas mediante co#ines de $%0$. Además, ha llegado al mercado industrial, para la realización de grandes espacios cubiertos, silos de almacena#e, depósitos de gas y otros.
Materiale$ textile$ Malla Re$i$tente2 <ásicamente esta compuesta por un entramado ortogonal de fibras al igual que cualquier otro te#ido.
.ira$ Naturale$: Algodón, !ino. .ira$ 1int7tica$2 *olietileno, *oli"ster, *oliamida, Acrlicos, Aramida, *olietileno de 'adena Alargada.
.ira$ Minerale$2 0ibra de vidrio, 0ibra de 'arbón. !as fibras mas utilizadas son:
.ira$ Met9lica$2 Acero, Acero 1noxidable y aleaciones de cobre o aluminio. $n la actualidad las mallas que se podrán ver en arquitectura son fibras de vidrio, poli"ster, aramida y carbono. $l costo de un material respecto a otro puede alcanzar (- veces su valor.
La$ Me!rana$ Textile$ Deen Cu!&lir con la$ 1i%uiente$ Condicione$ G G G
!a resistencia al fuego tipo de protección. !a durabilidad al menos (- a3os. !a facilidad de confección 9corte de los patrones as como la de la unión
G G G
entre ellos 9patroncado. $l H de transparencia, su estabilidad con el tiempo. Su resistencia a la rotura o desgarro. A su estabilidad ambiental.
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Lo$ textile$ !a$ Utilizado$ $on2 G G G G
%e#ido de fibras de vidrio protegido con *2' %e#ido de poli"ster protegido con *2'. %e#ido de nylon protegido con *2' %e#ido de fibras de vidrio protegido con siliconas. %odos ellos con su tratamiento contra en fuego.
Actuación =u'!ica2
;esistencia a rayos ultravioletas de los materiales
aportados en la #unta. $n el mismo orden de ideas se encuentran los diferentes tipos de #untas: como las #untas cosidas, #untas pegadas, #untas grapadas, #untas practicables, cremalleras, acordonados, elementos metálicos.
Conexione$ Textile$ Borde$ 8 Relin%a$2 *ara el estudio de todas estas cubiertas no podrán pasar por alto los bordes que son los que constituyen los puntos más d"biles de cualquier membrana, debido a que en "l se concentran las tensiones en todas las direcciones en cualquier punto de la superficie, por similitud con las soluciones textiles de la navegación se denomina relinga constituyendo un elemento de refuerzo que sea capaz de absorber las tensiones, bordes, libros o relingas, fi#os, pu3os. Se podrá considerar entonces dos tipos de relingas, la de tipo flexible se ancla por puntos y entre ellos se deforma seg4n las tensiones de la tela hasta equilibrarlas con la suya propia, pueden haber relingas de tipo flexibles interior o exterior, de la misma manera existen las relingas rgidas que tambi"n pueden ser exteriores o interiores, este tipo supone un paso intermedio entre la flexible y la fi#ación perimetral continua, en efecto constituye un elemento de borde, fi#ado por puntos absorbiendo el esfuerzo de la tela a la que se une.
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Ancla"e$ Textile$2 >tro tópico interesante en "l estudió de la arquitectura textil, el de los ancla#es: son precisamente los que van a conferir la estabilidad y poder introducir y mantener las tensiones necesarias, fi#ando las telas en una serie de puntos, que se pueden distinguir de igual manera en interiores y exteriores o los de tipo puntual y perimetral continuo. !os ancla#es pueden ser interiores o exteriores, los ancla#es interiores de igual forma pueden ser puntuales, los cuales buscan la concentración de los esfuerzos mecánicos son soluciones capaces de levantar, o ba#ar la tela sin producirle incisiones que pueden ser de rasgaduras.
Acero2 $l acero es una aleación de hierro con peque3as cantidades de otros elementos como el carbono, es el metal más utilizado en la construcción de maquinaria, edificios y obras p4blicas. Además constituye uno de los materiales estructurales por excelencia, #unto al concreto armado, el aluminio, la madera y la mampostera. *or otro lado se considera básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono 9alrededor de -,-H hasta menos de un H.
:enta"a$ de la$ E$tructura$ de Acero G G
%iene una gran resistencia. Se construyen con rapidez, facilitando la inspección en el momento de
G G G G
e#ecución y monta#e. Avisan con sus grandes deformaciones de la posibilidad de colapso. $l material es homog"neo y de calidad controlada. +an lugar a construcciones más ligeras y posibilidad de reutilización. Su versatilidad para la combinación de secciones adaptándose con
G
facilidad y flexibilidad a las formas variadas de dise3o. >cupan poco espacio permitiendo una utilización de las plantas al máximo, al estorbar poco los soportes.
De la E$tructura Portante> $in Muro$ Re$i$tente$ G
*ermiten cubrir con facilidad grandes luces.
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G G
0acilitan la integración racional de las instalaciones en la estructura. Admiten con facilidad reformas por adaptación de la construcción a
G G
nuevas necesidades o usos, siendo fáciles de reforzar. Son de fácil desmonta#e, manteniendo un cierto valor residual. Su durabilidad, cuando se le protege de la intemperie y medio ambiente.
Cla$i(icación de lo$ Acero$ Acero$ al Carono2 &ás del )- H de los aceros son al carbono. $stos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del (,JH de manganeso, el -,J-H de silicio y el -,J-H de cobre. $ntre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carroceras de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas.
Acero$ Aleado$2 $stos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. $stos aceros de aleación se pueden subclasificar en aceros estructurales, para herramientas y especiales en este caso nos interesa conocer el acero estructural ya que es el utilizado para esta propuesta:
Acero$ E$tructurale$2 Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engrana#es, e#es y palancas. Además se utilizan en las obras de viviendas, edificios, puentes, estructuras de arco, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y seme#antes. $l contenido de la aleación vara desde -,H a un JH. %ambi"n existen una gran variedad de aceros seg4n su composición qumica 9sin alear, semiGaleados y aleados, por su contenido de oxido 9efervescentes, semiGcalmados y calmados, por sus propiedades mecánicas 9acero com4n o dulce, de alta resistencia y especiales. !as propiedades mecánicas de los aceros dependen de su composición qumica, de sus
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aleaciones, de su proceso de laminación, forma de enfriamiento, tratamiento t"rmico posterior y el tipo de solicitaciones a que sean sometidos. !as siguientes propiedades fsicas, sin embargo son comunes a todos los aceros: +ensidad Q O I.I R D.( LgFdm/T G G G G
&ódulo de elasticidad $O()-R(- =*aT ;elación de *oisson U O -.I R -./'onductividad t"rmica V O ((. R BD./ WFmXT $xpansión t"rmica Y O ) RI (- GJ F XT
Unione$ en E$tructura$ de Acero2 !as estructuras de acero están compuestas por miembros que deben ensamblarse entre s para materializar los edificios y permitir que las cargas lleguen a los cimientos siguiendo un flu#o ordenado y continuo. *or ello, las conexiones deben dise3arse en forma, adecuada, asegurando #untas resistentes y d4ctiles, de alta calidad, fácil monta#e y máxima economa. !os medios de unión que se utilizan en la actualidad se pueden clasificar en dos grandes grupos: G G
'onectores &ecánicos. Soldadura. !os conectores mecánicos son de tres tipos:
G G G
;emaches. *asadores. *ernos y %ornillos.
Producto$ Co!erciale$ del Acero2 !os lingotes de acero pasan a los trenes de laminación para obtener los productos acabados. !a mayor parte del laminado se efect4a sobre el acero en caliente y se designa por 5acero laminado en caliente6. Algunas de las placas delgadas, luego de este
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proceso, se vuelven a laminar o doblar en frio, este segundo acabado se conoce como laminación en frio. !os productos as obtenidos se clasifican en cuatro grandes grupos: %ubulares, Alambres, *lanos y ?o *lanos. !os productos tubulares son de dos tipos: %ubos de acero sin costura, %ubos de hierro centrifugado. !os alambres se clasifican en: !isos, =alvanizados y de *4as. !os productos *lanos son la *lanchas y laminas gruesas, medianas y finas seg4n su espesor. !os *roductos no *lanos son: *erfiles y 'abillas. !os *erfiles se clasifican a su vez en dos grandes grupos normalizados y no normalizados. !os normalizados están constituidos por los perfiles nacionales y extran#eros laminados en caliente a partir de barras rectas. !os perfiles no normalizados son aquellos soldados, formados en frió y tubulares 9cuadrados y rectangulares. !os perfiles normalizados: Son lo que tiene dimensiones y pesos estipulados, seg4n indican los cuadros de las caractersticas de los perfiles más comunes de secciones 1, , ! Sidor y sección circular 'onduven. $n las secciones 1, , !, >, la definición de las propiedades es la siguiente: G A: Zrea de la sección transversal 9cmP. G d o +: Altura total de la sección 9mm. G bf o
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G rt, o ;t: ;adio de giro en torsión 9cm. G ]: ;igidez a torsión de Saint 2enánt 9cmB. G* o ^: *eso por metro !ineal. 9XgFm. G e: espesor del perfil circular 9mm.
Monta"e de E$tructura$2 $n la actualidad prácticamente han desaparecido las plumas de monta#e, que hace unos a3os eran de uso universal. 'on ellos han desaparecido tambi"n los traba#adores que los saban mane#ar eficientemente. Koy es de uso com4n gr4as autopropulsadas o montadas en camión y de torre con brazo horizontal o abatible, con capacidades de carga y de alcance para prácticamente cualquier monta#e. 'laro está que a mayor capacidad y alcance, tambi"n es mayor el costo del equipo.
$s
necesario que el dise3ador de la estructura piense en la forma en que "sta pueda montarse de la forma más económica.
E$ti!ar Co$to$ Có!&uto$ M7trico$2 $l ob#eto que cumplen los cómputos m"tricos dentro una obra son:
? G G
$stablecer el costo de una obra o de una de sus partes. +eterminar la cantidad de material necesario para la e#ecutar una obra. $stablecer vol4menes de obra y costos parciales con fines de pago por avance de obra. !os cómputos m"tricos son problemas de medición de longitudes, áreas y
vol4menes que requieren el mane#o de formulas geom"tricasC los t"rminos cómputo, cubicación y metrado son palabras equivalentes. ?o obstante de su simplicidad, el cómputo m"trico requiere del conocimiento de procedimientos constructivos y de un traba#o ordenado y sistemático. !a responsabilidad de la persona encargada de los cómputos, es de mucha importancia, debido a
37
que este traba#o puede representar p"rdidas o ganancias a los propietarios o contratistas. $l traba#o de &edición puede ser efectuado de maneras: Sobre la obra o sobre los planos, puesto que la obra debe ser teóricamente igual a los planos, podra pensarse que los criterios que se aplican a la primera forma, son valederos para la otra, pero sin embargo no es as y ocurre que el riesgo de la exactitud que se exige para la medición conforme a la obra desaparece en el estudio de proyectos, donde prima el criterio del calculista que debe suplir con su conocimiento y experiencia la falla de información, que es caracterstica en todos los proyectos. Aunque cada obra presenta particularidades que la diferencian de los demás y obliga a un estudio especial en cada caso, puede darse algunos principios generales que deben ser respetados y que servirán como gua para la realización del traba#o.
An9li$i$ de &recio unitario
$l A* 9análisis de precios unitarios es un modelo matemático que adelanta el resultado, expresado en moneda, de una situación relacionada con una actividad sometida a estudio. %ambi"n es una unidad dentro del concepto Ncosto de obraN, ya que una obra puede contener varios presupuestos. $l NpresupuestoN es la suma del producto Nprecio unitarioN _ NcantidadN. 'ada NpresupuestoN contiene uno o varias NpartidasN. !a NpartidaN se puede definir como Nactividad a realizarN y en casos, por e#emplo, Nedificación de obras civilesN tiene en gran medida su especificación en la norma: Nmediciones y codificación de partidas para estudios proyectos y construcciones. parte : edificaciones suplemento de la norma coveninG
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mindur ---FilaG)N, en donde se indican su alcance, su unidad de medición y otras caractersticas importantes que son tomadas en cuenta en el análisis de precio. 'ada NpartidaN tiene asociado un precio unitario NpuN. *ara conocer el NpuN se debe aplicar la metodologa aqu expuesta y esta resultará en un Nanálisis de precio unitarioN 9apu.
Pre$u&ue$to Se le llama presupuesto al cálculo anticipado de los ingresos y gastos de una actividad económica 9personal, familiar, un negocio, una empresa, una oficina, un gobierno durante un perodo, por lo general en forma anual. $s un plan de acción dirigido a cumplir una meta prevista, expresada en valores y t"rminos financieros que, debe cumplirse en determinado tiempo y ba#o ciertas condiciones previstas, este concepto se aplica a cada centro de responsabilidad de la organización. $l presupuesto es el instrumento de desarrollo anual de las empresas o instituciones cuyos planes y programas se formulan por t"rmino de un a3o. $laborar un presupuesto permite a las empresas, los gobiernos, las organizaciones privadas o las familias establecer prioridades y evaluar la consecución de sus ob#etivos. *ara alcanzar estos fines, puede ser necesario incurrir en d"ficit 9que los gastos superen a los ingresos o, por el contrario, puede ser posible ahorrar, en cuyo caso el presupuesto presentará un superávit 9los ingresos superan a los gastos. Cuadro N3 4 >peracionalización de la 2ariable
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De(inición :ariale No!inal@Conce&tual Di!en$ione$
+ispositivo que
'ondiciones
permite aislar los
Actuales
Indicadore$
G$structura GSuelo
agentes externos G;eplanteo
climáticos de los usuarios que
G%ipos de
practican las
estructuras
'ubierta
diferentes disciplinas
$studio de
de
deportivas.
'álculo
%echo
$stas cubiertas se
$structural
*ara
utilizan para proteger
'ancha
los escenarios
Suelo G+ise3o de la estructura G*ropiedades fsicas de
deportivos.
Acero G'ómputos $stimar
&"tricos.
'ostos
GAnálisis de precio nitario. G*resupuesto.
.uente: +iazgranados9 -(/ Ba$e$ Le%ale$
40
'onstitución de !a ;ep4blica
Pro8ecto de Le8 *eneral del De&orte $n la !ey del +eporte 9()), en el artculo (. se se3ala que 5 tiene por ob#eto establecer las directrices y bases del deporte como derecho social y como actividad esencial para la formación integral de la persona humana. 9sFp. As mismo en el Artculo J/ se menciona que: 5!a planificación, dise3o, construcción, conservación y mantenimiento de instalaciones deportivas de carácter p4blico financiadas con fondos de la administración del $stado, deberán realizarse en forma tal que favorezcan su utilización eportiva polivalente y de conformidad con las reglamentaciones deportivas existentes, previa opinión favorable del 1nstituto ?acional de +eportes y el asesoramiento de la 0undación para el so, &antenimiento y +otación de la 1nfraestructura +eportiva 90&1+$.9sFp
Nor!a$ Co#enin $n el Artculo J- el Acero estructural deberá tener las siguientes especificaciones:
Acero al carono2 $l acero estructural al carbono deberá cumplir la especificación AASK%> &GI-, grado /J.
Barra$ de o"o2 $l acero para barras de o#o deberá ser del tipo soldable que cumpla con la especificación AASK%> &GI-, grados /J ó -W.
Acero e$tructural de a"a aleación 8 alta re$i$tencia2 +eberá cumplir con la especificación AASK%> &I-. =rados - ó -W. 41
Pilote$ tuulare$ de acero2 !os pilotes tubulares de acero deberán cumplir con los requisitos de la norma AS%& A, grado para pilotes de tubera metálica soldada sin costura, con requerimientos qumicos seg4n la norma AS%& A/, grado <.
Pieza$ (or"ada$ de acero2 !as piezas for#adas de acero deberán cumplir con las especificaciones para for#as de acero al carbono y aleado para uso industrial, AASK%> &(-, clases ', +, 0 o =.
An9li$i$ 8 di$e CO:ENIN MINDUR 46? Nor!a$ :enezolana$ de criterio$ 8 accione$ !'ni!a$ &ara el &ro8ecto de edi(icacione$> CO:ENIN MINDUR &ro#i$ionalF 5GG5?
La$ Nor!a$ AA1HTO *ara pernos y las especificaciones de las tuercas requieren que tanto los pernos como las tuercas fabricados de acuerdo a la especificación se identifiquen con las marcas especficas en la parte superior de la cabeza del perno y en un lado de la tuerca. !as marcas de los pernos deberán indicar el grado de resistencia con el smbolo 5A /6, el nombre del fabricante y el tipo de pernos, tipo ó tipo /. !as marcas de las tuercas, igualmente, deberán indicar el grado de resistencia, el fabricante y el tipo si se trata de tipo /. !a norma AASK%> &/ para pernos y las especificaciones de las tuercas requieren que tanto los pernos como las tuercas fabricados de acuerdo a la especificación se identifiquen con marcas especficas, en la parte superior de la cabeza los pernos y en una cara las tuercas. !as marcas de los pernos, deben indicar el grado de resistencia con el smbolo 5AB)-6, el nombre del fabricante y el tipo de pernos, tipo ó tipo /. !as marcas de las tuercas deben indicar
42
$l grado de resistencia con el smbolo 5K6 o 5+K6, el fabricante y el tipo si se trata de tipo /. !as arandelas circulares deberán ser planas y lisas y sus dimensiones nominales deberán cumplir con los requisitos de la norma AS%& 0B/J y las dimensiones de la %abla ?o.J-.. ?o se deberán utilizar arandelas planas para pernos de seguridad su#etadores de collar, a menos que se especifiquen agu#eros ranurados o sobredimensionados.
1oldadura2 !a soldadura de estructuras de acero, cuando se autoriza, deberá cumplir con la norma AWS +(.(GD- del 'ódigo de Soldadura $structural de la AWS, modificada por la AASK%> Standard Specifications for Welding of Structural Steel Kigh[ay
De(inición de t7r!ino$ 9$ico$ Acaado$: ltimo tratamiento superficial que recibe un elemento cualquiera de la construcción.
Accione$2 0enómenos que producen cambios en el estado de tensiones y deformaciones en los miembros de una estructura.
Acero2 $s una aleación de hierroGcarbono for#able, con porcenta#es de carbono variables entre -,--D y ,(BH. Se distinguen de las fundiciones, tambi"n aleaciones de hierro y carbono, en que "stas tienen una proporción de carbono que puede variar entre -,H y ,-H, aunque la mayora de las fundiciones comerciales no superan el (,DH de carbono. A partir del H de carbono la aleación se denomina arrabio o fundición. !a densidad promedio del acero es ID- XgFm/.
43
Acero de Re(uerzo2 'on#unto de barras que se colocan dentro del concreto para resistir tensiones con#untamente con este.
Alar%a!iento2 Aumento de la longitud en un producto de acero al ser sometido a tracción una vez que se ha excedido el limite elástico del material.
Aleación2 &aterial con propiedades metálicas obtenidas mediante la mezcla de varios elementos. $l acero, por e#emplo es fundamentalmente una aleación de hierro y carbono.
Al!a2 *lano vertical en los *erfiles de acero. Ancla"e$2 Sistema de unión mediante apriete en inmovilización del cable a tracción a trav"s de piezas especiales con forma troncocónica en los que se emplean aceros de alta resistencia.
Ar!adura2 'on#unto de barras, alambres y otros elementos que resisten esfuerzos a tracción y compresión.
Arrio$tra!iento2 'on#unto de elementos estructurales a manera de amarres transversales usados para aumentar la rigidez de la estructura y su capacidad de resistir cargas laterales, tales como los movimientos ssmicos y la presión de los vientos huracanados
Atornillado2 0unciona igual que el roblonado pero además posibilita la resolución de uniones practicables, lo cual facilita el monta#e y desmonta#e. Se emplean tornillos y tuercas de apriete.
Barra$2 productos de acero de sección uniforme, circular o redonda, cuadrada o rectangular o cualquier otra sección transversal que pueden ser obtenidas por laminación caliente.
Canc+a2 !ocal o espacio destinado a la práctica de determinados deportes o #uegos. 44
Car%a2 %odo lo que act4a sobre una estructura, sus miembros o elementos, cambiando su estado de deformación o tensión.
Car%a de Monta"e2 Son las cargas que se consideran en el momento de ensambla#e de una estructura.
Celo$'a2 %riangulación de una viga o armadura. Conexión2 'ombinación de #untas para transmitir solicitaciones entre dos o más miembros.
Correa$2 $lementos de soporte de la cubierta de un techo. Corro$ión2 >xidación destructiva de un metal o aleación por el medio que la rodea. *roceso electroqumico a trav"s del cual la naturaleza devuelve el acero a su estado natural de oxido de hierro.
Cuierta2 *arte exterior de una edificación, la cual la pone a resguardo de elementos climáticos adversos como son la lluvia y la radiación solar.
De&orte2 $s todo #uego reglado en cual existe competencia, los deportes tienen por exclusión una base mental, corporal, espiritual, mecánica, cibern"tica, azar, o etológica siempre su#eta a determinados reglamentos.
Di9!etro2 !nea recta que pasa por el centro del crculo y termina por ambos extremos en la circunferencia, dividi"ndola en dos arcos iguales llamados semicircunferencia.
Electrodo2 2arilla con un alma de 'arbón, hierro o metal de base para soldar y un revestimiento que lo rodea. 0orma uno de los polos del arco que engendra el calor de fusión y que en el caso de ser metálico suministra el material de aporte.
En$a!lar2 *rocedimiento mediante el cual se unen, en la posición definitiva, las diferentes partes de una estructura metálica.
45
E$eltez2 $s la relación de altura con respecto a la base. E$tructura$2 $s el con#unto de elementos resistentes, convenientemente vinculados entre s, que accionan y reaccionan ba#o los efectos de las cargas. Su finalidad es resistir y transmitir las cargas del edificio a los apoyos manteniendo
el
espacio
arquitectónico,
sin
sufrir
deformaciones
incompatibles.
.lec+a2 +eformación que presentan los perfiles, arcos y losas al aplicar una carga perpendicular a su e#e.
.or!a$ trian%ulada$2 $stán compuestas por combinación de perfiles laminados para todas las piezas o sólo para las comprimidas, mientras que las sometidas a tracción son barras y cables.
)unta$2 !nea o superficie por la que se hace un empalme, ensambladura o costura y que incluye las planchas angulares, pernos, remaches y soldaduras empleadas.
Luz2 +istancia horizontal que existe entre dos puntos de apoyo. Ma8orar2 $n proyectos estructurales, aplicar a cada solicitación que participe en las combinaciones el correspondiente factor de mayoración para el estado limite de agotamiento resistente.
Mie!ro$ E$tructurale$2 $lementos o partes de la estructura, comprenden columnas, cerchas, muros estructurales, vigas y losas.
Ni#el de Di$e
Nodo2 $s el punto de unión de varios elementos de una estructura.
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Per(il2 ?ombre com4n que se le da a los productos metálicos obtenidos mediante el proceso de laminación.
Perno2 &edio de unión compuesto por un tornillo y una tuerca, que se emplea frecuentemente para unir elementos diferentes en las estructuras metálicas.
Pre(aricado2 Aplicase a cualquier elemento constructivo que se hace en taller y se transporta luego a la obra donde va a emplearse.
1oldadura: $s la solución de unión permanente más adecuada puesto que asegura la continuidad de esfuerzos entre las piezas mediante el propio material.
Tec+o2 cubierta no transitable de una construcción y que sirve de protección contra la intemperie.
47
CAPITULO III
MARCO METODOLÓ*ICO
Modalidad de la In#e$ti%ación $n todo desarrollo de un proyecto sea cual sea el área en el cual se está iniciando una investigación, es necesario, seguir un proceso metodológico con el fin de dar respuestas a las interrogantes ob#eto de investigación de manera ordenada y razonable. !a investigación se sit4a en la modalidad de tipo descriptivo y proyectivo con dise3o de campo enfocado en un proyecto factible, por cuanto la información será recogida por la autor directamente donde están sucediendo los hechos de la investigación, permitiendo describir y registrar las situaciones a partir de datos originales, por otra parte permite asegurarse y tener mayor precisión de los datos conseguidos y volver al campo para modificarlos si alguno no concuerda con la realidad.
Ti&o$ de In#e$ti%ación *ara la ;ealización de este traba#o, existen diversos tipos de investigación, y hubo que analizarlos todos para saber cual es el apropiado para este proyecto. $n cuestión6 9&alhotra, ())I, p.)-. !a investigación descriptiva es el tipo de investigación concluyente que tiene como ob#etivo principal la descripción de algo.
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Seg4n Kurtado: para que un proyecto se considere investigación proyectiva, la propuesta debe estar fundamentada en un proceso sistemático de b4squeda e indagación que recorre los estudios descriptivo, comparativo, analtico, explicativo y predictivo de la espiralholistia. A parit del estadio descriptivo se identifican las necesidades y se define el evento a modificarC en los estadios comprativo, analtico y expliativo se identifican los procesos causales que han originado las condiciones actuales del evento a modificar, de modo que una explicación plausible del evento permitirá predecir ciertas circunstancias o consecuencias en caso de que se produzcan determiados cambiosC el estadio predictivo permitirá identificar tendencias futuras, probabilidades, posibilidades y limitaciones.!a investigación proyectiva consiste en la elaboración de una propuesta, un plan, un programa o un modelo como solución a un problema o necesidad de tipo practico.
Di$e
de la realidadC en este sentido trata de investigaciones a partir de
datos originales o primarios. 9p..
49
$ste tipo de investigación trata sobre realidades de hechos, y su caracterstica fundamental es la de presentar una interpretación correcta de la información que mane#a y se apoya además en fuentes bibliografas.
T7cnica$ de la In#e$ti%ación Seg4n Arias 9())), indica que la observación directa consiste 5en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en función de unos ob#etivos de investigación preGestablecidos6. 9p.JI. $sta actividad permitió percibir la realidad tanto en la sede actual como en la sede en construcción, acerca de los diferentes departamentos, aulas, laboratorios, estructura general del edificio en construcción, planos, orientando la recolección de datos con el fin de determinar la ubicación de los diferentes equipos de red, sala de equipos, cables de distribución horizontal, estaciones de traba#o del usuario, cableado de bacLbone.
T7cnica$ e In$tru!ento$ de Recolección de Dato$ $n relación a los instrumentos seg4n 'hávez 9---, son los que utiliza el investigador para medir el comportamiento y atributos de la variable. A tal efecto, en las investigaciones suelen presentarse los instrumentos de medición que a continuación se mencionan: los cuestionarios, tesis, entrevistas, escalas, clasificación, listas de cote#o, guas de observación, entre otros. Sin embargo hay dos requisitos que por su relevancia son fundamentales, ya que si los instrumentos no los llenan, los datos tendrán limitaciones importantes. $stas cualidades son la confiabilidad y validez. +e modo que para recolectar la información hay que tener presente:
50
Seleccionar un instrumento de medición el cual debe ser valido y confiable para poder aceptar los resultados Aplicar dicho instrumento de medición >rganizar las mediciones obtenidas, para poder analizarlos. !os 1nstrumentos son los medios para la aplicación de la estrategia de investigación a seguir, pueden ser presentadas en formatos, fotografas, entre otros. !as t"cnicas utilizadas para esta investigación fueron la observación directa, las entrevistas y las mediciones.
.a$e$ de la In#e$ti%ación *ermite determinar las necesidades reales, el poder contar con instalaciones deportivas, aptas para desarrollar actividades culturales y deportivas.
.a$e I? +iagnostico: Se realiza el análisis de un terreno para implantar la cubierta de techo textil, seguidamente se procede el dise3o de campo el cual se utilizó en el momento de análisis de sitio, todo esto sin olvidar la aplicación de criterios y ob#etivos individuales que permitirán el enriquecimiento conceptual del traba#o.
.a$e II? +esarrollo de la 1nvestigación: Se basa en la revisión documental, dicha recopilación fue de libros y electrónica cubre los requerimientos de esa parte del traba#o en lo que respecto a los antecedentes, bases teóricas y definición de t"rminos básicos. M se interpretan los resultados, por medio de un análisis descriptivo de los datos obtenidos.
.a$e III? +ise3o de la *ropuesta: Se define como el proceso mediante el cual el autor realiza para hacer visible el proyecto y es el resultado del estudio bibliográfico y documental esta fase esta conformada por: Selección del
51
terreno donde se estudia los su ubicación, vientos, pluviosidad, temperatura, topografa. %ambi"n esta los >b#etivos y 'riterios de +ise3o que cumplir a cabalidad comprobando que el traba#o cumple con los requerimientos necesarios para su construcción y funcionalidad.
52
CAPITULO I:
RE1ULTADO1
Reco&ilacion de in(or!acion de la E$tructura :i$ita al $itio de uicación de la Ora; Se realizo visita t"cnica al sitio de ubicación de la cancha de sos &ultiples, la cual esta ubicada en el *arque &etropolitano Av. () de Abril &unicipio San 'ristóbal $stado %áchira. +e acuerdo con la observación directa, se capto una losa del piso existente de la 'ancha de (- cm de espesor, con unas medidas de /- m de largo y - m de ancho. Se realizo un levantamiento %opografico, para asi elaborar los planos de la estructura que va a soportar la cubierta de techo.
Me!oria de C9lculo $l presente proyecto contempla el cálculo de la estructura de la cubierta de la cancha de usos &ultiples del *arque &etropolitano bicado en la Av. () de Abril &unicipuio San 'ristóbal $stado %áchira, *rincipalmente el calculo se centro en el dimensionamiento de las Armaduras o 'erchas de techo, 'orreas, *ilares o 'olumnas &etalicas y sus respectivas 0undaciones. $l 'alculo de esta estructura se realizo con *erfiles angulares de lados iguales fabricados de acero AS%& AG-, presentando un esfuerzo de
53
cedencia 0MO /-- XgF'mP, donde se obtienen: J pares que traba#an a compresion, para el dise3o se esco#e el mas desfavorable: < (O < O).BDXg con un perfilO
L=100.
8 10
, J %irantes que traba#an a traccion, para el
dise3o esco#emos el mas desfavorable: < (J O DJ-- Lg con un perfil O L 75.
8 10
, &ontantes que traba#an a compresion, esco#emos la mas
desfavorableO
B 11=3300 kg
4 6
Perfil : L 40.
con un perfil
, y B +iagonales
que traba#an a traccion, para eldise3o esco#emos el mas desfavorable O < ( O B-I- Lg, con un perfilO
L 40.
4 6
.
*ara el cálculo de las 'orreas se utilizo un &er(il IPE?4G con un $stado lmite de agotamiento resistente de O
F y =3500
kgf m
2
.
*ara las tirantillas que son J se usaran barras de (- mm de diámetro. *ara el *ilar o 'olumna se utilizo el perfil :I*A HEA 6GG, donde el '
Esfuerzo decedencia del acero ( f y )= 2500 kg /cm
2
,
Altura de la columna ( L )= 450 cm; Módulo deelasticidad ( E )=2,1∗10
6
'on una placa base de: 0`cO (- LgFcmP, A$G/ C0y O -- LgfFcmP, con una dimensión de B-- x B-- x (- mm. *ara el cálculo de soldadura se utilizo: tipode soldadura = E 7018
54
*ara los pernos se utilizo una barra roscada de mm de diámetro de acero A$G con su respectiva tuerca hexagonal y dichas caractersticas t"cnicas, el perno es / cm y como se tiene una placa cuadrada de B- cm. 'olocando B redondos de (J por placa y con una profundidad de cm. M se obtienen: J pernos ya que son (B columnas. *ara la fundación se analizo una con base cuadrada, aislada y centrada 9nidas entre s por una red de vigas de riostra de longitudes laterales iguales: (,-- m x (,-- m, motivado a la poca capacidad portante del suelo, $ntonces se remite a la siguiente tabla para hallar el valor de Ʋ, el cual depende de la profundidad 9*or el tipo de pórtico 9, y nivel de dise3o 9/, podemos utilizar (,- m de profundidad *ara la base de la columna: base concentrica !a viga de riostra es de sección cuadrada de /- cm_/- cm !a separación de los estribos se adopta sO - cm, la barra a utilizar es de /FD de pulgada tanto para la fundación y la viga se riostra, se distribuye en dos sentidos ortogonales para el amarre total de todas las bases que conforman las infraestructura. *ara la canal: Se utilizara un canal de conducción de lámina galvanizada
55
C9lculo$ ;ecopilación de +atos ?aturales !a problemática presentada en la actualidad consiste en el 'álculo $structural, 'ubierta +e %echo *ara 'ancha +e sos &4ltiples, bicada $n *arque &etropolitano 9Av. () +e Abril &unicipio San 'ristóbal estado %áchira, un lugar donde se pueden realizar todas aquellas actividades deportivas educativas, culturales, recreativas y de inter"s social que promueven a la integración y al desarrollo social de la comunidad. $s por este motivo que se pretende el +ise3o $structural 'ubierta de %echo 'ancha +eportiva, un lugar acorde para obtener todos los beneficios, donde presente áreas verdes y actividades especiales, de acuerdo a las necesidades solicitadas por la población.
E$&eci(icacione$ *enerale$ • •
Análisis y dise3o, '>2$?1? &1?+; (I/GDI ?ormas 2enezolanas de criterios y acciones mnimas para el proyecto de edificaciones, '>2$?1? &1?+; 9provisional --GDD
Di!en$ione$ De La E$tructura /- m de !argo. - m de Ancho. 'ubierta de %echo será lona tensada, cuyo peso LgFmP Separación entre 'olumnas: m. Altura de las columnas: B, m. 1nclinación de la cubierta: (D H. *eso de la correa para estudio : (,D LgFm
56
C9lculo De La$ Di!en$ione$ De La Ar!adura; Altura de cubierta y longitud de faldón: *endiente O (D H.............................
tan 10 ° = tan α =0,17=
−1
α = tan
( )= 18 100
10 °
c
luz / 2 C
+ónde: ! = alturade la cu"ierta ( Pendolon) ;luz / 2=mitad delaluz# 0,17 =
c 20 / 2
$ c =0,17∗10=1,70 ≅ 2 m
=√ c + c %l cordonsuperior = 2
2
√( ) luz 2
2
+ 2c = √ 102 + 22=10,20 m
1e&aración entre Correa$2 °
n=
lcordonsuperior separ # ma& #
=
10,2 1,5
=6,8 ≅ 7 anos$ 8 correas
!a separación máxima depende del material de cubierta, en este caso !ona. separacion real =10,2 / 7 anos =1,45 m
ACCIONE1; !as acciones que han sido consideradas para los cálculos son las siguientes: 57
Accione$ %ra#itatoria$. *eso de la cubierta que recubre la nave, considerando la inclinación mayor al (H y el material, se extra#o LgFmP, más una fuerza producida por la tensión de la cubierta usada 9lona de (- LgFmP, incluidos los elementos de fi#ación, 9+efinidas en el cap. de la ?orma 2enezolana -- y se tiene que multiplicar por la distancia de separación (,B m. por la siguiente ?>;&A: '>2$?1? &1?+; 9provisional --GDD
15 kg / m
2
∗1,45 kg / m
≅
22 kgf / m ²
1ncluye elementos de fi#ación.
Car%a Per!anente ( !P ) 2
22 kg / m ²
Car%a :ariale 1ore El Tec+o ( !( t ) :100 kgf / m ² J 1ncluye cargas por mantenimiento.
Acción del #iento. Car%a total del #iento $ore el edi(icio; G
!as cargas de viento se tomaron seg4n las ?>;&AS *A;A 'A;=AS M
G
S><;$'A;=AS $? $+101'1>S +$! &>* 9()I. *ara unas columnas de altura B, m y de cumbrera ,-- m, se obtienen unos valores de la carga de viento de (-- LgFmP, a barlovento 9presión y forma un ángulo de (-de choque contra la cubierta, y a sotavento 9succión GJ- LgFmP, y forma un ángulo desconocido.
Kipótesis A 9con K O J, m y Y O (-@ 'ordón superior a barlovento: m O (-- LgFmP 'ordón superior a sotavento: n O - LgFmP o
!A)*A +EL(,E-./ ( !0 )
58
!0 =1 2∗areatri"utaria
2
!0 =100 kg / m ∗1,45 m=145 kg / m
HIPÓTE1I1 DE 1OLICITACIONE1 9Artculo (-./, ?orma 2enezolana (J(D:())D 'aso (, carga uniforme.
1u =1,2∗!P + 1,6∗!( t 1u =((1,2∗22 )+ 15,8 )¿+ 1,6∗100∗1,45 ≅ 274 kg / m
'aso , acción del viento, suponiendo que no se ha incluido direccionalidad ¿ 1u =1,2∗!P + 0,5∗!( t + 1,3∗!0 1u =42,2 + 0,5∗100 + 1,3∗145 ≅ 281 kgf / m
tilizamos el caso por ser el más desfavorable 'arga componente vertical a la cubierta 9?: y =1∗cos ( α ) =281 kg / m∗ cos ( 10 ° ) ≅ 277 kgf / m
'arga componente paralela a la cubierta 9%: & =1∗sin ( α )=281 kg / m∗sin ( 10 ° ) ≅ 49 kgf / m
DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA
59
M ma&=
1∗l
J
8
!onrespecto al e3e 4 $ M 4 =
M 4 =
2
1 y∗l 8
2
=
281∗5 8
1 y∗l
2
8
;
2
≅ 878
kg −m
!onrespecto al e3e y $ M y =
1 &∗l 8
2
;
$n el e#e M las correas irán arriostradas en el punto medio con un tensor, con lo que la expresión para el cálculo del momento queda:
( )
1 &∗ M y =
luz 2
8
2
=
49∗2,5 8
2
≅ 38
kg −m
E1TUDIO DE CAPACIDAD DEL PER.IL 1ELECCIONADO 'aractersticas del perfil utilizado para el dise3o 91*$G(J-. *erfil 1*$
'aracterstic
^
a (J-
9LgFmP (,D
Sx 9cm\
Sy 9cm\
(-)
(J,I
E$tado L'!ite de A%ota!iento Re$i$tente Per(il IPE?4G2
60
F y =3500
kgf m
2
Pro&iedade$ re$i$tente$ del &er(il2 L p=0.78 m ;5" M t4 =3900 kgf −m ;Lr =2,52 m; 5" M t4 =2740 kgf −m ; 5" M ty =420 kgf −m
Para2 L"= L & =5 m; 5" M t4 =1210 kgf −m > M u& =878 kgf − m
Incor&orando c " 2 ! " 5 " M t4 =1,14∗1210 6 1379 kgf −m > M u& =878 kgf − m
Para2 L"= L & =2,5 m ; 5" M ty =2200 kgf − m> M uy =38 kgf −m
Incor&orando c " 2 ! " 5 " M ty =1,30∗2200 6 2860 kgf −m > M uy =38 kgf − m
7 ma& =
M &
+
M y
5" M t4 0,5∗5 " M ty
8 7 adm ;
61
9a"iendo 1ue 7 adm=1,0 kg / cm
7 ma& =
2
878 38 2 + 8 1 kg / cm 1379,4 0,5∗2860
7 ma& =0,63 + 0,03 8 1 kg / cm
2
2
7 ma& =0,66 8 1 kg / cm ::::::::erifica
$l perfil verifica para las solicitaciones individuales, y para las solicitaciones simultaneas.
Co!&roación a .lec+a !a flecha máxima admisible para vigas y viguetas de cubiertas seg4n la ?>;&A 2$?$>!A?A (J(D:())D Articulo (-./ es longitud del vano ;
1aiendo 0ue2
4
4
, 4 =869 cm ; , < =68,3 cm ; 9>btenidos por tabla 1 y =15,3 + 100 kgf / m ²∗1,53 ≅ 168 kgf / m 1 & =( 15,3 + 153)∗0,156 ≅ 195 kgf / m M < =0,125∗195∗2,5 ≅ 61 kgf −m
62
adm 8
l 360
, siendo l la
[
]
3
5∗ L 4 1 ∗ L 1 ∗ L ma&= y 4 − 4 4 < L 1 y 48∗ E∗ , 4 8 360
168
ma&=
100
∗500 6
48∗2∗10 ∗869
[
3
5∗500 8
−
195∗500∗100 168 100
]
<
500 360
ma&= 0,72< 1,38 :::::::::::(E),F,!A
Di$e
- u=263∗6 =1578 kgf
$l área de la tirantilla será: A =
- u = t ∗ F y
=
1578 kgf =0,50 cm 0,9∗3500
P
$ntonces: 2
A = 0,785∗d $ d =
0,50 0,785
6 0,8 mm
Se usaran barras de (- mm de diámetro.
C9lculo De La Ar!adura 63
*ara ello se utilizo el m"todo cremona que se puede ver en el documento de planos. $legimos un celosa tipo Ko[e porque traba#a me#or a succión que la *ratt. ?ota: *ara el peso total de la cubierta, utilizando (- Lg, resulta de dividir los (Lg de los elementos de fi#ación.
$lemento *eso correa *eso cubierta 2iento
XgFmP
S 9m
((--
(,B (,B
XgFm (,D (B, (B
%otal cargas verticales: (I./ XgFm_ m mO DII LgGm. Ma8orizando car%a$: 1u =1,2∗!P + 0,5∗!( t + 1,3∗!0 1u =1,2∗877 + 0,5∗100 + 1,3∗145 ≅ 1291 kg / m
Di$triución del Pe$o &or Nodo2 $n estudios hechos anteriormente se obtuvieron las siguientes ecuaciones, 9de la ?orma 2enezolana (J(D:())D, a menos que el fabricante contemple una norma más exigente: I-H_-_-_O (B--Lg
64
>bteniendo la distribución de esta carga en la cantidad de nudos existentes 9( (B-- F (
≅
((I Lg
Peso=1291 + 117 ≅ 1408 kg por cadanodo
;eacciones
∑p ) = ) = a
"
2
( =
2 5 p + 2
) = ∗ = ∗
2 p 2
6 p 6 1408 =8448 kg
Smbolo *ar 9*
$sfuerzo 'ompresión 9'
%irante 9%
%racción 9%
&ontante 9&
'ompresión 9 '
+iagonales %racción 9% % F ' barras 9+ Xg soportaFcm (* J,D ' * J,D ' /* B,I ' B* ,J ' * -, ' J* (D,B ' I& (,( ' D& (,J ' )& ' (-& ,J ' ((& / ' 65
e =1 cm :1100 kg
!rO Lg _ e )BD)BDI(IBI-B(((IJ-DJ//--
(+ (/+ (B+ (+ (J%
,B ,D /,/ /,I J
% % % % %
JB/-D/J/B-IDJ--
(I% (D% ()% -% (%
/,) (,I (),) (I,D (,J
% % % % %
J)/DI(D)()D(I(J-
Di!en$iona!iento *ara ello se utilizo perfiles angulares de lados iguales y por Acartelamiento y momentos secundarios debido a la soldadura se minora la carga admisible a
2
1560 >g / cm
.
+erivado del manual para el cálculo, de edificios, publicado en ()), publicado por el ministerio de obras p4blicas 9&>*,y adaptadas del m"todo !;0+ y a los perfiles usuales en el mercado,9cuaderno informativo ( =A!*>?$S &>+!A;$S, S1+$%;, #ulio --J. *A; 9(, , /, B, , y J %odos traba#an a compresión. *ara el dise3o se escoge el más desfavorable: <(O < O )BD- Xg
C9lculo de la e$eltez con el &er(il2 7 ma& =
- ∗? 8 7 adm 2∗ A
Se comprueba con el siguiente elemento constructivoC 'aractersticas mecánicas: =rado norma covenin
=rado $quivalente
*to.cedente
*to.ruptura
Alargamiento
AS%&
0y 9min
0y9min
H
66
A$G/
AG-
/-- LgFcmP
{
-- LgFcmP
(D
2
8 A= 15,50 cm PE)F,L : L =100. e =2,45 cm 10 p= 12,20 >g
Sabiendo que: @ =100
'oeficiente para Zngulos de lados 1guales.
Coe(iciente de Pandeo de Acero A?G K AE?6> M7todo LR.D; ¿
@∗cordon superior =
6
e
100∗10,20
=
6 2,45
≅ 69
6 69 $? =1,27
7 ma& =
29480 ∗1,27 ≅ 1208 8 1560 kg / cm2 2∗15,50
2$;101'A
%1;A?%$: 9(I, (D, (), -, ( y %odos traba#an a tracción. *ara el dise3o se escoge el más desfavorable: <(J O DJ-- Lg 'álculo para escoger el perfil adecuado por medio de hallar el área:
67
A
28600 2 9 cm 2∗1560
*or lo que se eli#e un perfil con área mayor:
{
8 A =10,5 cm PE)F,L : L 75. e =2,13 cm 10 p =9,03 kg
2
&>?%A?%$S: 9I,D, ), (- y (( %odos traba#an a compresión. *rimero se calculan las distancias de las distintas barras, cogiendo la más desfavorable:
B K BO /, DJ x sen(- O -, JI m B K B4G O x -, JI O (,/Bm B44 O / x -, JI O m B 11=3300 kg
'álculo de la esbeltez con el perfil, elegido por soldabilidad correcta:
{
4 A =4,48 cm Perfil : L 40. e =1,20 cm 6 p =3,52 kg
2
Sabiendo que @ =0,80 @ # 1 g 0,80∗200 = = =133 1,20 e
68
&e diri#o a la tabla de coeficiente de pandeo de acero para AG- O A$G/, m"todo !;0+. 133= A −50= AE −35=? =2,9
7 ma& =
- ∗2 8 7 adm 2∗ A
7 ma& =
3300 2∗4,48
∗2,9=1068 8 1560 kg / cm ² : : .. (E),F,!A
+1A=>?A!$S: 9(, (/, (B M ( %odos traba#an a tracción. *ara el dise3o se escoge el más desfavorable: <( O B-I- Lg 7 ma& =
A
- 8 7 adm 2∗ A
> despe#ando:
4070 2 1,30 cm 2∗1560
*or lo que elegiremos un perfil con área mayor pero considerando la soldabilidad con los demás perfiles y por est"tica se utiliza el mismo perfil anterior:
{
4 A =4,48 cm Perfil : L 40. e =1,20 cm 6 p =3,52 kg
2
'alcular las distancias de las barras: 2 2 <( O B 15 =√ B18 + B8 =¿
√ 3,332+ 0,672=3,40 m
69
<(/ O
B 14 =√ B19 + B9 =¿ 2
2
√ 3,332+ 1,33 2=3,59 m
*or lo que las dimensiones de las barras de la cercha, as como las caractersticas de "sta son: &ediciones !g9m *eso unit.9Lg *eso total *A; ! D-.((-,),J/ ()J, %1;A?%$ ! I-.D (D,/J (JI, &>?%A?%$ ! B-.J B /, D, +1A=>?A!$S ! B-.J I /, B),D *$S> S$&1'$;'KA BB(,(D *$S> '$;'KA (H+$ A'A;%$!A&1$?%> M >%;>S (-(B,I
C9lculo De Pilar Colu!naF 'onsiderando la cubierta como una viga de rigidez infinita, ya que las deformaciones que experimenta la cercha por las tracciones y compresiones son despreciables frente a las deformaciones por flexión de los pilares, y que se traduce en que las cabezas de los soportes sufren el mismo desplazamiento, se puede deducir la expresión que determina el momento máximo en la base de pilares y el cortante %omando $l *eso +e !a &itad +e !a 'ercha: PC =8448 kg +
1014,7 =8955 kg 2
+ividido entre dos porque se hace el estudio a la mitad de la cercha. *erfil propuesto: 'aractersticas de la viga K$A /--.
70
+esignació
A
d
tf
t[
1x
Sx
rx
Sy
n
9cmP
9mm
9mm
9mm
9mm
9cm⁴
9cm\
9cm
9cm\
K$A /--
((/
)-
/--
(B
D,
(DJ-
(J-
(,I
B(
'apacidad resistente a compresión por pandeo flexional 5c - t - u +onde :
- t esla resistenciateorica : - t = A∗ F ₐ
.
- u esla demandade resistencia paralas cargasa&iales factorizadas # A esel areatotal de la secciontransersal del miem"ro #
%omando en cuenta lo siguiente: r )adio de giro del elemento en el e3e & (¿ ¿ & )=12,7 cm ;
¿
'
2
Esfuerzodecedencia del acero ( f y )= 2500 kg / cm ; Longitud efectiade la columna ( > )=2.00 ( !onstante ) ; Altura de la columna ( L )= 450 cm; Módulo de Elasticidad ( E )= 2,1∗10 ; 6
D =3,14 C 5 =0,85 .
0actor *andeo 0lexional ( c ) :
71
^ 9LgFm DD,I
$fectuamos: c =
> ∗ L F' y ∗ r &∗ D E
c =
2∗450 2500 kg / cm ² ∗ =0,77 6 12,7∗3,14 2,1∗10
√
c √ 5 8 1,50 0,77 √ 0,85 8 1,50 0,7 8 1,5 :::::::::::::(E),F,!A
$sfuerzo 'rtico 0lexional ( F !) ) : F !) =5∗( 0,658∗5∗ ! )∗ F ' y 2
F !) =0,85∗( 0,658∗0,85∗0,7 )∗2500=582,4 kg / cm 2
2
- t = A∗ F cr 2
cm =¿ 65811,2 >g 2 - t = 113 cm ∗582,4 kg /¿
- t Pu 65911,2 >g 8535,4 kg kg: :: :: :: :: :: :(E),F,!A
'apacidad ;esistente a 'ompresión *or *andeo %orsional 0actor del pandeo torsional ( c ) : 0`y O -- LgfFcmPC 'arga 4ltima resistente 90u O J-- LgfFcmPC
( )
F ' y c = Fu
1 2
72
( )= 2500 5600
c =
1 2
2
0,67
2
5 c =0,67∗0,89 2
5 c =0,53 0,53 8 1,5 :::::::::::::(E),F,!A
$sfuerzo crtico del pandeo torsional ( F !) ) : 2
F !) =5∗(0,658 ∗ c )∗ F ' y F !) =0,85∗( 0,658∗0,53 )∗2500= F !) =741
kg cm
2
- t = A∗ F cr 2
- t = 113 cm ∗741
>g cm
2
- t = 83733 >g - t Pu 83733 kg 8955 kgkg :: ::(E),F,!A
Calculo de la Placa
+A%>S: mO -,B
A 0,04 -
nO-,Bm hO I, m OI, _-,B O-,/- m
!a placa en teora debe ser de B-- x /-- mm, pero se coloca cuadrada, por lo que las caractersticas son: 73
aOB--mm FF bOB--mm FF
*erfil: K$A /--: hO/-- mmC cO )- mmC
0`cO (- LgFcmP, A$G/ C0y O -- LgfFcmP.
Calculo De La Excentricidad2 e=
M = 0 -
e O - compresión simple
!a tensión que trasmite a la placa es: PC =8955 kg + ( 88,7∗4,5 ) ≅ 9354 kg
A 1=
Pu 0,60∗5∗ F ' c
=
9354 kg
0,60∗0,85∗210
>g 2 cm
=87,3 cm2
87,3 < Alpropuesto ( 1600 cm ) ::::::::(E),F,!A 2
E$&e$or de la &laca a$e2 A 2= B∗! =40∗40 =1600 cm
2
1e Re#i$aJ
√
√
2 A 2 2500 cm > 2= > 2=5,3 > 2 :::::(E),F,!A 2 A1 87,3 cm
C9lculo del e$&e$or re0uerido &ara la &laca a$e2
74
m=
n=
- −0,95∗d
=
2
B− 0,8∗" f 2
=
40 −0,95∗29 =6,2 cm 2
40 −0,8∗30 =8 cm 2
1 '
0,85∗f c∗ A ¿
¿ 5c P p=0,6 ¿
4∗d∗" f
( d +" f )
4 =
=
2 √ 4
1 + √ 1− 4
n =
2>1
√ d∗" f 4
4∗29∗30
∗ PC =
5c P p
'omo
'
2
=
( 29 +30 )2
2 √ 1
1 + √ 1−1
∗9354 kg
9354 kg
=1
=2
C se utiliza ( como constante, entonces: 1 29 30 = √ ∗ =7,4 4
l =ma& ( m n n )= 8 cm '
√
t re1ue=l∗
2∗ PC 0,9∗ F y∗ B∗ -
=8∗
√
$l espesor será entonces de
2∗9354 0,9∗2500∗40∗40
0.7 mm ≅ 8 mm=
mm. 75
=0,7 cm
3 8
de pulgada#
, es decir a (-
?ota: Al obtener el espesor de la placa con dimensiones de 3 de pulgada 8
, se debe tener en cuenta que en la base son , una su#eta a
la estructura sobresaliente del pedestal 9por medio de una barra roscada y sus respectivas tuercas, y la otra como placa base de la columna 9adherida por medio de cordones de soldadura.
Acero de la Placa Ba$e +imensiones de la placa de base, que sirve de unión entre la columna y el pedestal de la fundación: B-- x B-- x (- mm, las dimensiones de la placa que funge como cabezal de la columna tambi"n debe cumplir con las especificaciones dadas anteriormente pero variando sus dimensiones: /- x /- x (- mm. $l estudio hecho a la soldadura debe aplicarse tambi"n para adherir la columna y la placa de cabezal. .
C9lculo De La 1oldadura A Utilizar e&& =¿ tipodesoldadura = E 7018 F ¿
$spesor de la garganta efectivaO -,I-I_(-O I,-I mm ;esistencia de dise3oO 5∗ F 2 0,75∗0,6∗0,7∗7,07∗800 =178,16 kg / cm
'apacidad total de la soldaduraO
178,16 kg / cm∗20=3563 kg / cm
76
;esistencia de la placaO 5∗ F y∗ A g=0,90∗2500∗8600=19350 t 'apacidad de dise3o O
19350 ton
PC =9,3 ton
;esistencia soldadura por longitud: PC
8 0,318∗ +∗ F y
L
2
+onde : L =80 cm;+ =10 mm;F y =2500 kg / cm #
Pu L
8 0,32∗1∗2500 =800 kg / cm
9,3 80
8 800 kg / cm
0,1 t −cm8 0,8 t −cm::::::::(E),F,!A
E$(uerzo real2 Pu∗1000 9,3∗1000 t Gr = = =1 L∗100 m 80∗100
!a soldadura $I-(D, cumple para un filete mnimo, por lo tanto la estructura debe soldarse con dicho tipo de electrodo y un tama3o mnimo de filete de (- mm.
Calculo De Lo$ Perno$ De Ancla"e2
77
'alculando la b l: longitud de ancla#e, pues a simple vista y sabiendo que la separación máx. $ntre perno es / cm y como tenemos una placa cuadrada de B- cm. 'olocando B redondos de (J por placa y con una profundidad de cm. ?uestra situación es de buena adherencia al utilizar barras corrugadas con terminación en patilla y demás circunstancias que hacen que las barras se encuentren en la posición 1. +A%>S =$?$;A!$S: F <> = 400
F !> =30
- mm
- 2
mm
2
l B, = m∗∅ 8
2
(limite elHstico)
( )esistenciacaracteristicas )
F <> 20
2
l B, =10∗1,6 8
∗∅
400 20
∗1,6
l B, =16 8 32
tilizando / por ser la más desfavorable. *ero se debe considerar el factor de reducción, debido a la patilla es -,I: l B, =32 + 0,7 =22,4 cm ≅ 25 cm es decir 1
!os pernos constaran de una barra roscada de mm de diámetro de acero A$G con su respectiva tuerca hexagonal y dichas caractersticas t"cnicas. 78
.undación C9lculo .undación PC =9354 kg =9,3 ton
Pt 1
O *u peso de las placas 9*laca base y placas superiores soldadas.
Pt 1
O 9354 kg /- LgO )B(B Lg F cmP.
Ma8orizando car%a$2 P=1,4 !P + 1,7 !( =1,4∗9414 + 1,7∗500= 14000 kg =14 t
Di!en$ione$ &ro&ue$ta2 *or los resultados obtenidos en el estudio de suelo, el sigma admisibleO LgFcmP, es recomendable utilizar una fundación con base cuadrada, aislada y centrada 9nidas entre s por una red de vigas de riostra de longitudes laterales iguales: (,-- m x (,-- m, motivado a la poca capacidad portante del suelo. +imensiones: AO
Ʋ ∗ Pt 1
7 admisi"le
C y el lado de su base,
B =√ A re1uerida C
$ntonces nos remitimos a la siguiente tabla para hallar el valor de Ʋ, el cual depende de la profundidad 9*or el tipo de pórtico 9, y nivel de dise3o 9/, se puede utilizar (,- m de profundidad:
79
Caracter'$tica$ del 1uelo 'argas mayoradas
(B t
0c
2 (- kg / cm
*eso especifico del suelo
3 (D-- kg / m
*eso especifico del concreto
3 -- kg / m
admissible
2 ,-- kg / cm
'oeficiente de fricción9 f
-,
;ecubrimiento
I cm
*eralte de la apata 9tentativo
-, m
'uadro ? Ʋ
*rofundidad h ,de apoyo de la fundación
(,(
I 8 1,5 m
(,
1,5 m < I 8 3 m
(,/ 3 < I 8 5 m
'uadro ?/ 'oeficientes +e *rofundidad.
A re1uerida =
∗ Pt 1
Ʋ
7 admisi"le
=
1,15∗14000 kg / cm ². 2
≅ 8050
80
cm
2
B =√ 8050 cm
2
≅ 89
cm C
'omo veremos no estamos tan apartados de la realidad num"rica de la escogencia de (,-- m _ (,-- m por lado de la base.
E$(uerzo Tran$!itido2 Pu 14000 kg kg 7 u = = =1,4 2 A 100∗100 cm
?>%A: $l sigma admisible del suelo debe ser mayor a (,B LgfFcmP, a una profundidad de (,-- m hasta (,- m. *rofundidad 9K O (,-- mC grosor de la base 9d O - cmC
Ba$e Conc7ntrica &omento &ayorizando máximo: 2
M ma&=
7 u∗B∗n 2
=
0,78∗100∗0,50 2
2
≅ 10
kg −cm
Co!&roando d Altura tilF2 d=
√∗
M ma& '
u F c ∗d
=
√
10 ∗100 ≅ 13 cm 0,1448∗210∗20
d O (/ cm - cm verifica
81
Se adoptó jO -.(BBD para asegurar la ductilidad de la sección.
Co!&roando Corte2 *ara dO- cm, resulta cO((- cmC kO-,D (u =7 u∗B∗c =1,04∗100∗110=11440 kg
'
(u =
11440 kg (u = =6,73 kg / cm2 5∗B∗d 0,85∗100∗20
( u 8 0,53∗√ F c =( u 8 0,53∗√ 210=7,68 '
'
6,73
>g cm
2
'
> 7,68 .2$;101'A
:eri(icación Punzonado (u = P− 7 u ( Pedestal + n )
2
2
(u =14000 kg −0,78 ( 40 + 40 ) =9000 kg
Per'!etro del Punzonado "o =4 ( Pedestal + n )= 4 ( 40+ 40 ) =320 cm#
E$(uerzo$ de Corte &or Punzonado u=
u 5∗" o∗d
=
9000
0,85 ∗320∗20
=1,65 kg / cm2
82
1,65 < c =1,06∗ √ f c =1,06∗√ 210 =15,4 '
1,65 8 15,4 ::::::::::(E),F,!A
:eri(icación &or A&la$ta!iento en la Colu!naF '
Pma&columna=5 (0,85∗f c ∗ A columna ) Pma&columna= 0,7 ( 0,85∗210∗50 ) =312375 kg= 312,375 t 2
Pma&columna > P=312,375 > 58,6 t ::: :: :: :: :erifica
:eri(icación &or A&la$ta!iento en la Ba$eF2 +efinimos: 2
2
2
2
A 1=" pedestal= 40∗40=1600 cm ; A 2= B"ase =100∗100 =10000 cm ; Pma&"ase=535,5 √ A 2 / A 1 8 2∗535,5 =1071 t > P Pma&"ase=535,5 √ 100 / 0,40 8 2∗535,5 =1071 t > P 2
2
Co!o el Re$ultado de2
√ 1002 / 0,402∗100 =2,5 > 2, se adopta 2 por norma # 2∗535,5 =1071 t > P
1071 t > 14 t ::: :: :: :: :: :: (E),F,!A
:eri(icación de ʋ Ado&tado en el Di$e
83
$l peso de base del concreto: 2
J 1=1 ∗ 43,27∗2500=108175 kg
El Pe$o del Relleno de Tierra2 J 2=( 1 − 0,4 )∗1,2∗1800 =1814,4 kg 2
2
Entonce$ Re$ulta2 J =J1 + J2 ≅ 109989,4 kg
*or lo tanto: Ʋ
P + J 10,48 t + 110 = =1,15 :::::::::::::(E),F,!A 10,48 t ∗10 P
=
Acero Ba$e 5
Mu 13∗10 2 As = = =19 cm 2 ' 0,9 ∗4200∗20 ∅∗ F y ∗K u∗d
cm 19 As = =19 1 m
2
*or tabla se obtiene
A 9 =20 > A 9
minimo
1 @ 9 cm φ 2
cm , con: As =20 m
=0,0018∗"∗=0,002∗100∗20 =3,6 cm m
2
2
:eri(icación de Ad+erencia 8 lon%itud de De$arrollo 84
2
A " =3,87 cm ; d " =2,22 cm B −" 2
Ld =
−recu"rimiento =
1,54∗0,06∗ A"∗f y
100 −20 −7 =33 cm 2
= 1,54∗0,06∗3,87∗4200 =103,63 cm 210 √ 210
√ f f c '
Ld =1,54∗0,006∗d "∗f y =0,0084∗2,22∗4200 =78,32 cm
'omo (-/,J/ cm y ID,/ cm es menor a (// cm2$;101'A
Di$e
500 =25 cm 20
tilizando las dimensiones de dise3o antes descrita por ser óptimas. 5 A s f y 0,15∗ P
0,15∗58,6∗10 A 9 = 0,7∗4200
3
=3 cm2
*or tabla se obtiene / 2
A ! =30 =900 cm
3 φ 8
2 , con: As =3,40 cm
2
85
2
A 9 0,01∗ A ! =0,01∗900= 9 cm
.2$;101'A
9 E9.),B/9 8 12∗d " =12∗2,22=26,6 :::::::::(E),F,!A
!a separación de los estribos se adopta adopta sO - cm, la barra a utilizar es de /FD de pulgada pulgada tanto tanto para la fundaci fundación ón y la viga se riostra, riostra, se distribuye distribuye en dos dos sent sentid idos os ortogo ortogona nale less para para el amarr amarre e tota totall de todas todas las las base basess que que conforman las infraestructura.
Di$e
Alto9frente:/- cm Alto9atrás:( cm Ancho 9fondo: cm.
E$tudio 1'$!ico $n la pag. Web de 0?21S1S, se puede descargar la norma venezolana /J( /J(: :--- +ise +ise3o 3o Sism Sismo o ;esi ;esist sten ente te +e 1nst 1nstal alaci acion ones es 1ndu 1ndust stri rial ales, es, que que complementa a la norma (I/:--(, $dificaciones Sismo ;esistente.eB 86
ona ssmicaO 9norma venezolana (I/:--(. 2elocidad 2elocidad promedio de ondas de corte,
( sp > 400
m ; s y efectiva a una altura
( I ) : 48 m C
!a clasificación seg4n el uso de la estructura es grupo <(. PC =kg = 9,414 ton
*arámetros ssmicos: A 0= 0,30
•
@ =2,6
•
. 0 =0,17 seg
•
. =0,7 seg
¿
•
*O (.-
2alores 2alores espectrales de dise3o: d ise3o: *eriodo fundamental, seg4n fórmula. +e la geometra de la estructura, se obtiene: =¿ 6, 5 0,75
. a=0,08∗6
1 3 (2)
≅
6m
= 0,30 seg + ¿ =0,4
Como. ) > 5, segunta"la 7.2 : .. . ¿
Hallando la ordenada: α@ A 0 1∗0,9∗2,6∗0,30 A d = = = 0,117 )
6
Coefcen!e "#$mco:
87
ma%or &alor de en!re: =1,4
[
] [ [ − ]=
] [
3+ 9 n +9 =1,4 =0,933 2 n + 12 2∗3 + 12
=0,80 +
. ¿ 1 20 . 1
0,80 +
1
20
0,579 0,7
]
−1 =0,791
"e'n el ar!#clo 7.1, ! min
α A0 )
1 0,30 = ∗ =0,05 6
*e la $ecc+n 9.3.1, el coefcen!e $#$mco e$: ! = A d =0,933∗0,117 =0,109 > ! min : : .. (E),F,!A #
Cor!e a$al % era de !o/e: *e la $ecc+n 9.3.1. ( 0= A d 0 =! ∗0 =0,109∗8935 ≅ 974 kgf
*e la $ecc+n 9.3.3. F t =
(
0,06∗. ¿
.
−0,02
)
( 0
Acotada entre :0,04 ( 0 F t 8 0,10 ( 0 F t =
0,06∗0,579 0,7
−0,02 $ F t = 0,0293∗974 ≅ 29 kgf
0,04 ∗974 29 8 0,10∗974 =¿
39 29 8 97 :(E),F,!A
era$ % cor!an!e$ $#$mco$: o$ da!o$ $e or'anan en la $'en!e /lanlla: era$ % cor!e$ de d$eo en drecc+n: .. ( ( 0 F t ¿=974 kgf
&el 2
m 5,5
' 1014,
;'-m 5581
88
0 ∗ 0
∑
0,75
F t
731
' 29
974
1
4,4
∑2
7 430
1892
0,25
1218
7473
1,00
1949
NOTA2 o o
0, es el producto de la columna por )IB. *ara la validación en la sumatoria de la columna debe dar (.
'ontrol de desplazamientos. 'on las fuerzas ssmicas o el corte ssmico, se controlan los desplazamientos laterales seg4n la disposición del captulo (- de la ?orma 2enezolana.
89
CONCLU1IONE1
!a aplicación del traba#o obtenido será determinante en la innovación de cubiertas de techos textil para canchas de usos m4ltiples, es un aporte a la tecnologa y el avance de nuevos proyectos. $n este caso se aplicó a un área deportiva estudiando el contexto urbano y aplicando las normativas y medidas de dise3o de canchas, ya finalizado el proceso de dise3o se logra de manera formal la est"tica e innovación de una nueva estructura de techo que sea modelo y pueda ser adaptada a cualquier cancha, a espacios abiertos. $l dise3o es llamativo a la vista siendo funcional arquitectónicamente combinando piezas pretensazas por medio de guayas de acero donde se canaliza todas las fuerzas en los brazos de hierro tubular redondo por medio de poleas, generando una forma aerodinámica que permita enfrentar las grandes velocidades del viento manteniendo un mnimo espesor en los componentes de la estructura. $ste dise3o innovador y est"tico será modelo para las canchas espacios abiertos lo cual tiene un movimiento modernista y futurista.
90
RECOMENDACIONE1
$s recomendable anclar bien las piezas con los pernos requeridos por el calculista, y ensamblar en sitio con electrodos en todas las soldaduras perimetrales ya
sean en
taller o
de
campo.
Se deben utilizar perfiles de hierro Angular para las cerchas y para las columnas
de
acuerdo
a
las
normas
'>2$?1?
y
AAS%K>.
Se recomienda que las guayas de acero sean amortizadas con pernos perros. Se recomienda aplicar pintura anticorrosiva en taller a todos los elementos, quedando solo el retoque necesario en campo de las uniones.
91
BIBLIO*RA.ÍA
0ratelli,&. 9())) *royectos estructurales de Acero 9S.$. K. =aylord ]r. $,=aylord '.D()D &anual del 1ng.'ivil. $ditorial &ac=ra[ Kill. 0ratelli, & 9())/, Suelos,0undaciones y &uros. ?ormas &indur --/GD), Acciones de
viento
sobre
las
'onstrucciones. ?ormas 'ovenin &indur --GDD, 'riterios y Acciones &inimas de *royetos de edificaciones. ?ormas de la ;epublica ficial ? B.)I $xtraordinario de fecha de Septiembre. *acheco 9--B. Anteproyecto 'omple#o niversitario 'ultural +eportivo del 1% ona 'olon, %raba#o $special de =rado, niversidad $xperimental del %achira niversidad *edagógica $xperimental !ibertador 9())D. &anual de %raba#os de &aestras y %esis +octórales. 2icerrectorado de 1nvestigación y *ostgrado 2enezuela. ;eferencias $lectronicas http:FF[[[.buenastareas.comFensayosF+iseH'/H<(oG+eG'ubiertaG $nG%extilG*araF/-BI.html http:FFtopografiayprogramacion.bligoo.com.peFcerchasGyGarmaduras
92
http:FFes.[iLipedia.orgF[iLiF+iagramade'remona http:FF[[[.uclm.esFareaFingruralF*resentacionesF$structuras%riangula das'remonaF$structuras%rianguladas'remona.html http:FF[[[.sLyscrapercity.comFsho[thread.php8tOI/)I
ANEO1
93
ANEO A COMPUTO1 METRICO1
94
ANEO B ANALI1I1 DE PRECIO UNITARIO
95
ANEO C PRE1UPUE1TO
96
ANEO D TABLA1 NORMA1
97
ANEO E PLANO1
98
ANEO . .OTO1
99
ANEO * E1TUDIO DE 1UELO
100
