Memoria de Calculo Piscinas

MEMORIA DE CALCULO DE ESTRUCTURA DE ACERO

MEMORIA DE CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA DE ACERO

PROYECTO : CREACION DEL CENTRO RECREATIVO Y DEPORTIVO EN EL DISTRITO DE MAJES, CAYLLOMA-AREQUIPA". PROPIETARIO : MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE MAJES

PROYECTISTA : CONSORCIO LA COLINA

FECHA : AREQUIPA, MARZO DEL 2015

I. INFORMACIÓN GENERAL

1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTOLa presente memoria de cálculo corresponde al diseño de las estructuras metálicas correspondientes al proyecto: “CREACIÓN DEL CENTRO RECREATIVO Y DEPORTIVO EN EL DISTRITO DE MAJES, CAYLLOMA – AREQUIPA ".

La memoria de cálculo ha sido desarrollada en hojas de cálculo Excel adjuntas donde se ha considerado:

1º Metrado de Cargas2º Análisis Estructural – Programa SAP 20003º Diseño del Elementos y Verificaciones

Los datos asumidos están indicados en las hojas de cálculo, y corresponden a la geometría de la Arquitectura, así como las características de la Zona y en conformidad con la Reglamentación de diseño Vigente.

1.2. INFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURAUbicación : Distrito de Majes - Arequipa.Uso : Cobertura metalizaÁrea del Proyecto : 16,000.00 m2Área de la cobertura : 3,186.42 m2Sistema estructural : Estructura de AceroForma de la cubierta : Ondulada

1.3. MATERIALES

Acero estructural A36 : Fy = 2530 Kg/cm2 Cubierta de techo : Cobertura galvanizada TR-4 e=0.45mmModulo de elasticidad : 2100000 kg/cm2Relación de Poisson’s(u) : 0.30

Creación del Centro Recreativo y Deportivo en el Distrito de Majes,Caylloma - Arequipa 1


1.4. REGLAMENTOS DE DISEÑO

a) Norma Técnica Peruana E-020 (Para evaluar cargas muertas, vivas y viento)

b) Norma Técnica Peruana E-090 (Para el diseño de la estructura metálica)

c) Specifications for Structural Steel Buildings, Load and Resistance Factor Design; AISC - 99. (Para elementos de acero)

1.5. ESTRUCTURACION

a. ARMADURA PRINCIPAL T-1: En cuanto a la armadura principal consta de una estructura tijeral tipo Truss, cuyo acero estructural tiene un esfuerzo de fluencia fy=2530 kg/cm2 (A-36) y tiene una separación entre tijeral 6.27 m.

b. ARMADURA PRINCIPAL T-2: En cuanto a la armadura Secundaria consta de una estructura tijeral tipo ondulada, cuyo acero estructural tiene un esfuerzo de fluencia fy=2530 kg/cm2 (A-500) y tiene una separación entre tijeral 4.35 m.

c. SEPARACIÓN ENTRE CORREAS: Las correas metálicas se apoyaran en los nudos de los tijerales metálicos T-2.

d. PENDIENTE DE LA CUBIERTA = 0°

Figura 1. Distribución del Proyecto



Figura 2. Cortes y Elevaciones del Proyecto

1.6. CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Se ha considerado el método de diseño LRDF (Diseño por Estados Limites), donde se van aplicar a la estructura una serie de combinaciones de carga según su probabilidad de ocurrencia.

a. Las combinaciones consideradas en el presente diseño han sido:

1) 1.4 D 2) 1.2 D + 1.6 L 3) 1.2 D + 0.5L + 1.3 W 4) 1.2 D + 0.5L - 1.3 W 5) 0.9 D + 1.3 W6) 0.9 D – 1.3 WDónde:

D = carga muertaL = carga viva (en este caso de montaje)W = carga de viento tanto en presión y Succión

b. Para el diseño en Tracción, se han verificado los siguientes parámetros:Estado Límite de Fluencia



Relación de Esbeltez

Estado Límite de Fractura

c. Para el diseño en Compresión, se han verificado los siguientes parámetros:Diseño de Perfil Adecuado

Relación de Esbeltez

Capacidad Resistente

d. Flecha MáximaSe verificará que la flecha Máxima no sobrepase de L/360

e. Normas y Códigos.-Para el análisis y diseño se utilizaron los siguientes códigos y normas:

Norma Peruana E-020 – Cargas Norma Peruana E-090 – Estructuras Metálicas Reglamento Nacional de Construcciones

1.7. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LA SECCIONES

Las secciones consideradas para el diseño de la estructura metálica son las siguientes:



1.7.1. TIJERAL T-1 Brida superior e inferior 2L4’’x4’’x1/2’’

Montante 2L2 ½’’x 2 ½’’x1/4’’



Diagonales 2L2’’x2’’x1/4’’

1.1.1. TIJERAL T-2 Brida superior e inferior Tub. F°N° 1 ½’’x1.80mm Montantes y Diagonales Tub. F°N° 1 ½’’x1.80mm



II. ANÁLISIS Y DISEÑO

i. CALCULO JUSTIFICATIVO DE LA ESTRUCTURA METALICA

1. DESCRIPCIÓN

El análisis estructural se efectuó por métodos elásticos, los mismos que consideraron el comportamiento de los materiales que conforman las diversas estructuras y sus capacidades para tomar cargas de gravedad y fuerzas de viento.

Figura 3. Modelo estructural de la armadura en 3D


MEMORIA DE CALCULO MERCADO MINORISTA DE TOQUEPALA

2. CARGAS DE DISEÑO1.1. CARGAS DE DISEÑO T-1

a. CARGA MUERTA

PESO POR CADA VIGUETA (kg)

ITEM DESCRIPCION Nº Vig. LONGITUD (m) PESO (kg/m) TOTAL (Kg)

1.00 Vigueta ondulada Tubo de 1 1/2'' x 1 1/2'' x 1.50mm 11.00 37.72 1.77 734.41

2.00 Vigueta de amarre Tubo de 1'' x 1.80mm 3.00 160.84 1.40 676.98

*Peso propio de la estructura será calculo por el programa sap2000 1,411.38

PESO DE COBERTURA

ITEM DESCRIPCION ANCHO (m) LONGITUD (m) PESO (kg/m) TOTAL (Kg)

1.00 Tecnotecho Traslucido TR-4 6.18 43.47 1.50 402.971.00 Membrana para Energia Solar 6.18 43.47 4.50 1,208.90

1,611.87

ITEM DESCRIPCION Total (kg)

1.00 viguetas 1,411.381.00 Tecnotecho Traslucido TR-4 1,611.87

1.00 Otros 453.49

Peso Total en (kg) 3,476.74



Peso Total en (kg/m) 79.98PESO POR NUDOS (Kg )

ITEM DESCRIPCION Peso Total (kg/m) Long.(m) Carga (kg) T.carga

1.00 Carga Muerta (P1) 79.98 0.84 67.18 D2.00 Carga Muerta (P2) 79.98 1.67 133.57 D

Figura 4. Modelo de la armadura Con carga muerta D (kg)

b. CARGA VIVA

Peso según Norma E.020 30.00 kg/m2

30.00 kg/m2

Descripcion kg/m2 Anc.Trib.(m) Long.(m) Carga (kg) T.Carga

Carga viva (P1) 35.00 6.18 0.84 181.69 L

Carga viva (P2) 35.00 6.18 1.67 361.22 L

Figura 5. Modelo de la armadura Con carga Viva L (kg)



c. CARGA DE VIENTO

Ang (Grad) 0.00 GradosVeloc. Dis. 85.00 km/hH (mts) 13.81 metros

Veloc. Diseño 91.26 km/h

Vh : velocidad de diseño en la altura h en Km/hV : velocidad de diseño hasta 10 m de altura en Km/hh : altura sobre el terreno en metros



FACTORES DE FORMA (C)

FACTORES DE FORMA (C) Obtenidos de la Tabla

Barlovento 0.30Sotavento -0.60

CARGA EXTERIOR DE VIENTOLa carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual se actúa. Se calculará mediante la expresión:De acuerdo al análisis de carga de viento se obtuvieron los siguientes resultados:

Presion (Kgf/m2) 12.49Succion (Kgf/m2) -24.98

Ph : presión o succión del viento a una altura h en Kgf/m2C : factor de forma adimensional indicado en la Tabla Vh : velocidad de diseño a la altura h, en Km/h

CARGA POR PRESION Descripcion kg/m2 Anc.Trib.(m) Long.(m) Carga (kg) Fx (kg) Fy (kg)

Carga viento (P1) 12.49 6.18 0.84 64.85 0.00 64.85Carga viento (P2) 12.49 6.18 1.68 129.70 0.00 129.70



Descripcion kg/m2 Anc.Trib.(m) Long.(m) Carga (kg) Fx (kg) Fy (kg)Carga viento (P1) -24.98 6.18 0.84 -129.70 0.00 -130.47Carga viento (P2) -24.98 6.18 1.68 -259.40 0.00 -259.39

Figura 6. Modelo de la armadura Con carga viento presión Wp (kg).

Figura 7. Modelo de la armadura Con carga viento Succión Ws (kg).

1.2. CARGAS DE DISEÑO T-2

a. CARGA MUERTA

Figura 8. Modelo de la armadura Con carga muerta D (kg)



b. CARGA VIVA

Figura 9. Modelo de la armadura Con carga Viva L (kg)

c. CARGA DE VIENTO

Figura 10. Modelo de la armadura Con carga viento presión Wp (kg).



ii. ANALISIS Y DISEÑO

Para el análisis estructural se utilizó un programa de computadora que resuelve la estructura tridimensionalmente, el Sap2000 v14.0.1, modelando la estructura matricialmente. Para el diseño de la Estructura Metálica, el Sap2000 nos proporciona una herramienta muy potente al Autoseleccionar la sección más adecuada de una serie de secciones preestablecidas, las cuales hemos definido en el numeral anterior.

1. ANALISIS Y DISEÑO DE TIJERAL T-1

C = -78647.24 kg Brida superior T = 78181.87 kg Brida inferiorT = 19212.57 kg en las diagonales


B


Diseño del tijeral brida inferior de 2L 4’’x4’’x1/2’’ se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.781

Diseño del tijeral montante de 2L 2 1/2’’x2 1/2’’x1/4’’ se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.915



Diseño del tijeral diagonales de 2L 2’’x2’’x1/4’’ se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.717

ANÁLISIS DE DEFLEXION DEL TIJERAL

Los desplazamientos laterales máximos debido a carga muerta y un %viva (100%), tal como se observa en la figura 15, se tiene un desplazamiento vertical de 0.096m metros, con lo cual cumple con el admisible de =L/360=41.97/360=0.1165m.

Figura 11. Deflexión del tijeral 100%Carga Muerta+Carga viva 0.01206 m es menor a 0.096m



2. ANALISIS Y DISEÑO DE TIJERAL T-2

C = -803.59 kg Brida superior C = 979.38 kg Brida inferiorC = 1028.84 kg en las diagonalesC = 2214.75 kg en las Montante

Diseño del tijeral brida inferior de Tub. 1 1/2’’x1.80mm se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.335



Diseño del tijeral montante de Tub. 1 ½’’x1.80mm se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.699

Diseño del tijeral diagonales de Tub. 1 ½’’x1.80mm se encuentra dentro de los parámetros que nos indica la norma E-090 teniendo una relación de cargas < 1.00 / 0.762



ANÁLISIS DE DEFLEXION DEL TIJERAL

Los desplazamientos laterales máximos debido a carga muerta y un %viva (100%), tal como se observa en la figura 15, se tiene un desplazamiento vertical de 0.001m metros, con lo cual cumple con el admisible de =L/360=6.27/360=0.0174m.

Figura 12. Deflexión del tijeral 100%Carga Muerta+Carga viva 0.001 m es menor a 0.0174m

III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a. Las soldaduras que se utilizadas en la cobertura metálica deben ser E7018b. Utilizar Perfiles A36.c. La estructura metálica de la cobertura cumple con las condiciones que

estipula la norma E-090, tanto por resistencia y rigidez.d. Los pernos de anclaje deben ser de alta resistencia A-325.e. Las pinturas deben sistema epóxido anticorrosivo.f. Se puede usar otros elementos que mejoren el comportamiento del tijeral

principal.


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