CONSTRUCCIN DE CANCHA TECHADA EN LA COLONIA LZARO CRDENAS, COMALA, COL.

CONSTRUCCIN DE CANCHA TECHADA EN LA COLONIA LZARO CRDENAS, COMALA, COL.ESTUDIOS PRELIMINARESSe diseara una cancha con techumbre simulando un arco, con ubicacin en la colonia Lzaro Crdenas en el municipio de Comala, en un terreno con desnivel descendente, suelo dominante con presencia de regosol (35.55%), leptosol (30.97%), phaeozem (17.01%), andosol (6.13%), fluvisol (4.29%), cambisol (2.36%) y luvisol (1.62%), y presencia de roca gnea extrusiva (toba intermedia (5.35%) y andesita (2.14%)) y roca sedimentaria: conglomerado (42.74%), caliza (23.21%) y arenisca-conglomerado (21.04%) . Dicho terreno se encuentra rodeado de vegetacin y rboles frondosos.

El municipio de Comala tiene las coordenadas 19 18 y 19 32 latitud norte y entre los 103 37 y 103 57 longitud oeste, una altitud 740 msnm, clima clido subhmedo con lluvias en verano donde la precipitacin pluvial media anual es de 1,163 milmetros, con rgimen de lluvias que abarca los meses de mayo, junio, julio, agosto y septiembre, as como una temperatura media anual vara entre 23 C en enero y 27 C en junio. El municipio de Comala, Colima, se encuentra en la zona D que es la zona de mayor peligro, ya que es una zona donde se han reportado grandes sismos histricos, donde la ocurrencia de sismos es muy frecuente y las aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleracin de la gravedad. Generalizando con el Estado de Colima tiene una aceleracin mxima del terreno de 0.47, peligro ssmico aproximadamente de 1.4 y se tiene registrado un sismo de 8.0 magnitud y 33 km profundidad de hace 20 aos (El Colomo, Colima, Mxico).VELOCIDAD REGIONAL DEL VIENTO EN COLIMA, COL.Ciudad N obs. Longitud Latitud msnm Temp. media anual (C)Tr10

Tr50 Tr200 Q5 Q15

Colima, Col. 6006 -103.72 19.22 433 25.2130150170171186

Croquis

ESTRUCTURACINPara la construccin de la cancha techada se opt por utilizar una estructura de acero ya que la construccin no requiere de muros y se desea que la estructura sea ligera, de rpida ejecucin, de fcil montaje y tenga un buen comportamiento ante sismos. Adems, por las magnitudes de la cancha sera poco factible realizar la construccin completamente de concreto armado.Propuestas para la armadura de techumbre:

1 Armadura de arco y cuerda

2 Armadura tipo Bowstring

3 Armadura poligonal tipo PrattLa mejor opcin para la estructura de la techumbre fue una armadura poligonal tipo Pratt que adopta la forma de arco y que adems la flecha del arco no es obstaculizada a la vista, buscando utilizar la menor cantidad de acero posible. Descripcin La cimentacin de la construccin se compondr de 12 zapatas aisladas con base de 2x2.50 m con plantilla de concreto simple de 5 cm y placa metlica de 3/8" de esp. de 35x35 cms. con 4 anclas de redondo liso de 3/4" con su rosca, soldadas a placa, empotrada en dado de concreto armado.

A funcin de columnas se proponen 12 tubos de acero de 10" Ced-40 con 7 m de altura de las cuales se distribuirn 6 tubos por 2 lados de la cancha con claro de 5.85 m entre ellos y de forma paralela un claro de 26.79 m, unindolos con medios arcos y un tubo transversal a base de tubo de acero de 4" Ced-30.

Para la techumbre se opt por 6 armaduras poligonales de acero tipo Pratt (con forma similar al arco) conformada de tubos de 2" Ced-40, 4" Ced-40 y 2 1/2" Ced-40, dichas armaduras contaran con claros de 5.85 m entre ellas y se unirn entre s con canales monten CF 8" Cal 14. Por cada armadura se colocara 1 cable tensor de 3/4" de columna a columna de forma recta para mantener la forma de la armadura y que toda la estructura se comporte como una sola (por ej. durante un sismo que todos los elementos se muevan igual). Mientras que la cubierta ser a base de lmina galvanizada R101 calibre 26.

Elementos no estructurales: Se pondr canaleta para captacin de agua a base de lmina galvanizada lisa R101 calibre 26 a 2 lados del techo y se instalaran soportes para canaleta de captacin de agua, a base de ngulo de 1 1/2".

MODELO ESTRUCTURALPara el estudio de la estructura de la cancha techada se desarrollar en un modelo matemtico tridimensional en el programa de computo SAP2000 que ayudara a dimensionar y definir los diversos elementos estructurales comprendiendo la cubierta, armaduras de techumbre, postes y cimentacin. Puesto que los postes sern unidos a la cimentacin mediante una placa con barrenos pudiese representarse con empotramientos pero en este modelo se consider la interaccin suelo-estructura.El modelo de interaccin suelo-estructura consistir en la modelacin del terreno y cimentacin mediante un elemento lnea de altura caracterstica de las zapatas aisladas desde el dado hasta su desplante (Figuras 4 y 5), proponiendo como restricciones del modelo de las zapatas apoyos de articulacin fija (para que trabaje a axiles) en la interaccin con el suelo y a fin de simular las propiedades del suelo con resortes equivalentes.Figura 4 Vista 2D de Modelo de cimentacin con resortes

Figura 5 Vista 3D de Modelo de cimentacin con resortes

En el caso de postes, barras de las armaduras, cables, arcos y canales monten, se propone la representacin con elementos lnea y nudos para las soldaduras ,conexiones de elementos lnea simulando medios arcos, conexiones atornilladas y unin de cables tensores a postes (Figuras 6 y 7). Nudos para las soldaduras en armaduras de techumbre y unin de estas a postes. Conexin atornillada en cada unin de poste al dado de zapata aislada mediante placa base y barrenos.

Figura 6 Vista frontal en 2D de Armadura con elementos lnea y nudos

Figura 7 Vista en 3D de Armadura con elementos lnea y nudos Figuras 8 y 9 Medios arcos formados por elementos lnea

Finalmente la cubierta de lmina galvanizada lisa que va atornillada a los canales monten, se modelar con elementos tipo Shell de 4 nudos con caracterstica de membrana formada por varios rectngulos.

Figura 9 Modelo en 3D de estructura de la cancha techada con cubierta con elementos tipo Shell

Figura 10 Vista superior de cubierta con elementos Shell en 3DCargas permanentes y variablesCargas muertasLa carga muerta para la cubierta de la cancha techada ser a base de lmina galvanizada lisa R101 calibre 26, 21 canales monten CF 8 calibre 14 con longitud de 31.25 m, 6 armaduras poligonales de acero tipo Pratt (con forma similar al arco) conformada de tubos de 2" Ced-40, 4" Ced-40 y 2 1/2" Ced-40, dichas armaduras con claros de 5.85 m entre ellas. Adems se contemplarn instalaciones como canaletas, cableado elctrico y lmparas.MaterialCargas

Cubierta de lmina galvanizada lisa R101 cal. 26

Canal monten CF 8 cal. 14

Armadura (tubos)

4" Ced-40

2 1/2" Ced-40

2" Ced-401,414.94

Instalaciones (NTC-2004)

Carga Muerta Total 44,452.21kg46.53 kg/m2

435.93 kN0.4563 kN/m2

Cargas vivas Segn NTC-2004, de la Tabla 6.1 Cargas vivas unitarias, kN/m (kg/m)Azoteas con pendiente mayor de 5 %; otras cubiertas, cualquier pendiente.kg/m2KN/m2

W (media)50.05

W (instantnea)200.2

Wm (mxima)400.4

Observaciones: Las cargas vivas especificadas para cubiertas y azoteas no incluyen las cargas producidas por tinacos y anuncios, ni las que se deben a equipos u objetos pesados que puedan apoyarse en o colgarse del techo. Estas cargas deben preverse por separado y especificarse en los planos estructurales.Adicionalmente, los elementos de las cubiertas y azoteas debern revisarse con una carga concentrada de 1kN (100 kg) en la posicin ms crtica. Adems, en el fondo de los valles de techos inclinados se considerar una carga debida al granizo de 0.3 kN (30 kg) por cada metro cuadrado de proyeccin horizontal del techo que desage hacia el valle. Esta carga se considerar como una accin accidental para fines de revisin de la seguridad y se le aplicarn los factores de carga correspondientes segn la seccin 3.4.Para tomar en cuenta el efecto de granizo, Wm se tomar igual a 1.0 kN/m (100 kg/m) y se tratar como una carga accidental para fines de calcular los factores de carga de acuerdo con lo establecido en la seccin 3.4. Esta carga no es aditiva a la que se menciona en el inciso (i) de la tabla 6.1.