MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURA Y CIMENTACIÓN NAVE
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- Emilia Espejo Gil
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1 MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURA Y CIMENTACIÓN NAVE
2 ÍNDICE 1. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA 2. ACCIONES ESTRUCTURA. VALOR CARACTERÍSTICO. 1. ACCIÓNES DE VIENTO EDIFICIO Y SOLICITACIONES EN VIGAS CONTRAVIENTO. FACHADA LONGITUDINAL. 2. ACCIÓNES DE VIENTO EDIFICIO Y SOLICITACIONES EN VIGAS CONTRAVIENTO. TESTEROS. 3. ACCIONES PUENTE DISTRIBUIDOR Y TRANSPORTADOR POR BANDA. 3. COMBINACIÓN DE ACCIONES 4. DIMENSIONADO DE LAS CORREAS 1. CORREAS TIPO 1 (CORREAS QUE APOYAN EN LOS PÓRTICOS TESTEROS) CORREAS TIPO 2 (CORREAS QUE NO APOYAN EN LOS PÓRTICOS TESTEROS) DIMENSIONADO DE LASCERCHAS Y VIGAS 1. CERCHA 2. VIGA PÓRTICO TESTERO HEB DIMENSIONADO PILARES 1. PILAR DE FACHADA LONGITUDINAL SIN PUENTE GRÚA HEB PILAR DE FACHADA LONGITUDINAL CON PUENTE GRÚA HEB PILAR CENTRAL CON PUENTE GRÚA HEB PILAR TESTERO PILAR TESTERO CENTRAL HEB PILAR ESQUINA SIN PUENTE GRÚA HEB DIMENSIONADO VIGA CARRIL 8. SUBESTRUCTURA FACHADA CIMENTACIÓN 1. MURO 2. ZAPATA LATERAL SIN PUENTE GRÚA 3. ZAPATA LATERAL CON PUENTE GRÚA 4. ZAPATA CENTRAL 5. ZAPATA PILAR TESTERO 1
3 1. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA (volver índice) La estructura metálica se ha calculado isostática. Las uniones de los pilares y las vigas son articuladas. El edificio está arriostrado en las dos direcciones principales con vigas contraviento. La estructura es intraslacional en las dos direcciones principales. NORMATIVA CTE SE CTE SE AE CTE SE A CTE SE C EHE2008 El acero considerado para los cálculos es S275JR. El Hormigón considerado para los cálculos es HA-30/B/20/IIa+Qa. Los coeficientes de seguridad considerados en los cálculos se encuentran en la memoria de cálculo. Los cálculos de la estructura se han realizado con hojas de cálculo ( y con el programa informático ( : 2
4 2. ACCIONES ESTRUCTURA. VALORES CARACTERÍSTICOS (CTE DB SE y CTE DB SE AE) (volver índice) ACCIONES PERMANENTES (G k ) PP Cubierta Deck 0,2 kn/m 2 (autoprotegida) PP Viga +correas 0,2 kn/m 2 (0,1 kn/m 2 +0,1 kn/m 2 ) PP aireación 0,05 kn //ml (cercha 1); 0,3 kn/ml (cercha 2) el edificio puede estar un tiempo sin esa carga PP placas fotovoltaicas 0,2 kn/m 2 (es posible que no se coloquen) ACCIONES VARIABLES (Q k ) Sobrecarga de mantenimiento (Qm) 0,40 kn/m 2 Sobrecarga de nieve (Qn) 0,20 kn/m 2 Carga térmica T =30º coeficiente de dilatación térmica del acero = 12*10-6 Viento (Qv) Qv = Qb Ce Cp = 0,42 kn/m 2 * 1,9 * Cp = 0,798 kn/m 2 * Cp Qb (anejo D CTE-DB-SE-AE) Ce (CTE-DB-SE-AE) Valencia se encuentra en la zona A del mapa por lo que le corresponde una presión dinámica Qb=0,42 kn/m 2 El edificio tiene una altura de 11,5 metros y un grado de aspereza del entorno IV por lo que el coeficiente de exposición Ce = 1,9 3
5 Cp (anejo D CTE-DB-SE-AE) Paramentos verticales (CTE SE AE Anejo D, D3) Cubiertas planas (CTE SE AE Anejo D, D4) 4
6 2.1. ACCIÓNES DE VIENTO EDIFICIO Y SOLICITACIONES EN VIGAS CONTRAVIENTO. FACHADA LONGITUDINAL. (volver índice) FACHADAS CUBIERTA 5
7 PRESIÓN Qdv=1,5*0,56kN/m 2 *9,35/2m*6m=24Kn SUCCIÓN Qdv=1,5*0,24kN/m 2 *9,35/2m*6m=10kN SOLICITACIONES MÁXIMAS EN LAS BARRAS VIGACONTRAVIENTO TOTAL Qvd=34kN Qvd=34kN/4=8,5kN CORDÓN SUPERIOR CERCHA PÓRTICO Nd(-)max=81kN CORREA Nd(-)max=364kN 6
8 7
9 APOYOS DE LAS 4 VIGAS CONTRAVIENTO 8
10 2.2. ACCIÓNES DE VIENTO EDIFICIO Y SOLICITACIONES EN VIGAS CONTRAVIENTO. TESTEROS. (volver índice) FACHADAS CUBIERTA 9
11 PRESIÓN Qdv=1,5*0,56kN/m 2 *9,65/2m*6,875m=28Kn SUCCIÓN Qdv=1,5*0,24kN/m 2 *9,65/2m*6,875m=12kN repartiendo en 2 vigascontraviento TOTAL Qvd=40kN Qvd=40kN/2=20kN SOLICITACIONES MÁXIMAS EN LAS BARRAS VIGACONTRAVIENTO CORDÓN SUPERIOR CERCHA PÓRTICO Nd(-)max=175kN CORREA Nd(-)max=70kN 10
12 11
13 APOYOS DE LAS 2 VIGAS CONTRAVIENTO 12
14 2.3 ACCIONES PUENTE DISTRIBUIDOR Y TRANSPORTADOR POR BANDA. (volver índice) Acciones permanentes G puente distribuidor ,2 t 1,2 t 13
15 3. COMBINACIÓN DE ACCIONES (CTE DB SE) (volver índice) La sobrecarga de mantenimiento Qm no se considera concomitante con el resto de las acciones variables Q 14
16 4.DIMENSIONADO DE LAS CORREAS (volver índice) 4.1 CORREAS TIPO 1 (correas que apoyan en los pórticos testeros) Ámbito de carga 2,3m; longitud 6,25m. RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*0,80+Qv*1,5 (zona F)+Qt*1,5*0,6 C3 = G*0,80+Qv*1,5 (zona F)*0,6+Qt*1,5 C1 = 0,5 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,275 kn/m 2 C2 = 0,2 kn/m 2 *0,8-1,44kN/m 2 *1,5= -2kN/m 2 C3 = 0,2 kn/m 2 *0,8-1,44kN/m 2 *1,5*0,6= -1,136kN/m 2 C1 = 1,275 kn/m 2 *3,5m=4,4625 kn/ml C2 = -2 kn/m 2 *3,5m = -7 kn/ml C3 = -1,136 kn/m 2 *3,5m = -4 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*0,90+Qv*1,5 (zona F)+Qt*1,5*0,6 C3 = G*0,90+Qv*1,5 (zona F)*0,6+Qt*1,5 C1 = 0,5 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,15 kn/m 2 C2 = 0,2 kn/m 2 *0,9-1,44kN/m 2 *1,5= -1,98kN/m 2 C3 = 0,2 kn/m 2 *0,9-1,44kN/m 2 *1,5*0,6= -1,116kN/m 2 C1 = 1,15 kn/m 2 *2,3m= 2,645 kn/ml C2 = -1,98 kn/m 2 *2,3m = -4,554 kn/ml C3 = -1,116 kn/m 2 *2,3m = -2,6 kn/ml Myd=q*L 2 /8=2,645 kn/ml*6,25 2 /8 = 13kNm Myd= q*l 2 /8=4,4554 kn/ml*6,25 2 /8= 22,25 knm Myd= q*l 2 /8=2,6 kn/ml*6,25 2 /8= 12,6 knm Nd (-)= 6,75 kn Nd (-)= 6,75 kn+70kn+0,6*198kn= 195 kn Nd (-)= 6,75 kn+0,6*70kn+198kn= 247 kn IMPERFECCIONES Axil máximo compresión cercha principal (C1) Nd (-) = 450 kn Nd (-) Correas 1,5% 450 kn = 6,75 kn VIGA CONTRAVIENTO Nd (-) = 70 kn CARGA TÉRMICA Nd (-) = 198 kn 15
17 CORREA TIPO 1 L=6,25m C2 Myd= 33,84 knm Nd (-)=195 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
18 CORREA TIPO 1 L=6,25m C3 Myd= 20 knm Nd (-)=247 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
19 4.2 CORREAS TIPO 2 (correas que no apoyan en los pórticos testeros) (volver índice) Ámbito de carga 3,5m; longitud 6m RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 =G*0,80+Qv*1,5 (zona G y H) +Qt*1,5*0,6 C3 =G*1,35+Qv*1,5 +Qn*1,5*0,5(zona I) +Qt*1,5*0,6 C1=0,5 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,275 kn/m 2 C2=0,2kN/m 2 *0,8-0,76kN/m 2 *1,5=-0,98 kn/m 2 C3=0,5 kn/m 2 *1,35+0,16kN/m 2 *1,5+0,2kN/m 2 *1,5*0,5=1,065kN/m 2 C1 = 1,275 kn/m 2 *3,5m=4,4625 kn/ml C2 = -0,98 kn/m 2 *3,5m = -3,43 kn/ml C3 =1,13 kn/m 2 *3,5m = 3,7275 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*0,90+Qv*1,5 (zona G y H) C3 = G*1,1+Qv*1,5+Qn*1,5*0,5 (zona I) C1 = 0,5 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,15 kn/m 2 C2 = 0,2 kn/m 2 *0,9-0,76 kn/m 2 *1,5= -0,96 kn/m 2 C3 = 0,5 kn/m 2 *1,1+0,16kN/m 2 *1,5+0,2*1,5*0,5= 0,94 kn/m 2 C1 = 1,15 kn/m 2 *3,5m= 4,025 kn/ml C2 = -0,96 kn/m 2 *3,5m = -3,36 kn/ml C3 = 0,94 kn/m 2 *3,5m= 3,29 kn/ml Myd=q*L 2 /8=4,025 kn/ml*6 2 /8 = 18,1125 knm Myd= q*l 2 /8=3,36 kn/ml*6 2 /8= 15,12 knm Myd= q*l 2 /8=3,29 kn/ml*6 2 /8= 14,805 knm Nd (-)= 6,75 kn Nd (-)= 6,75 kn+364kn+0,6*88kn= 424 kn Nd (-)= 6,75 kn+364kn+0,6*11kn = 378 kn IMPERFECCIONES Axil máximo compresión cercha principal (C1) VIGA CONTRAVIENTO Nd (-) = 364 kn CARGA TÉRMICA Nd (-) = 88 kn Nd (-) = 11 kn Nd (-) = 450 kn Nd (-) Correas 1,5% 450 kn = 6,75 kn 18
20 CORREA TIPO 2 L=6m C2 Myd= 15,12 knm Nd (-)= 424 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
21 5. DIMENSIONADO DE LAS CERCHAS Y VIGAS (volver índice) 5.1 CERCHA RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*0,80+Qv*1,5 (zona H) C3 = G*1,35+Qv*1,5+Qn*1,5*0,5 (zona I) +Qt*1,5*0,6 C1=0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2= 0,4 kn/m 2 *0,8-0,56 kn/m 2 *1,5=-0,52 kn/m 2 C3 = 0,65kN/m 2 *1,35+0,16kN/m 2 *1,5+0,2kN/m 2 *1,5*0,5=1,33 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *6m=8,865 kn/ml C2 = -0,52 kn/m 2 *6m = -3,12 kn/ml C3 = 1,33 kn/m 2 *6m=8 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*0,90+Qv*1,5 (zona H) C3 = G*1,1+Qv*1,5+Qn*1,5*0,5 (zona I) +Qt*1,5*0,6 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C2 = 0,4 kn/m 2 *0,9 0,56 kn/m 2 *1,5= -0,48 kn/m 2 C3=0,65kN/m 2 *1,1+0,16kN/m 2 *1,5+0,2kN/m 2 *1,5*0,5=1,105 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *6,125m=8,06kN/ml C2 = -0,48 kn/m 2 *6,125m = -2,94 kn/ml C3 = 1,105 kn/m 2 *6m=6,77 kn/ml CARGA TÉRMICA EN CORDÓN SUPERIOR Nd (-) = 40 kn CORDÓN SUPERIOR (C1) Md = 8,06kN/ml *27,5 2 m 2 /8= 761,4 knm Nd (-) = 761,4 knm / 1,5 m= 508 kn CORDÓN SUPERIOR (C3) Md = 6,77 kn/ml*27,5 2 m 2 /8= 640 knm Nd (-) = 626 knm / 1,5 m= 427 Kn Contraviento por pórtico Nd (-)=175 kn Carga térmica Nd (-)=40 kn*0,6 Nd (-) TOTAL = 698 kn CORDÓN INFERIOR (C2) Md = 2,94kN/ml*27,5 2 m 2 /8= 278 knm Nd (-) = 278 knm / 1,5 m= 185 kn MONTANTE (C1) Nd(-) = 8,06kN/ml*27,5m/2= 111 kn DIAGONAL (C1) Nd(+) = 7,90kN/ml*27,5m/2/sen38º= 180 kn DIAGONAL (C2) Nd(-) = 2,94kN/ml*27,5m/2/sen38º= 66 kn 20
22 CORDÓN SUPERIOR L=27,5m C3 Nd (-)= 698 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
23 CORDÓN INFERIOR L=27,5m C2 Nd (-)= 185 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
24 MONTANTE L=1,5m C1 Nd (-)= 111 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
25 DIAGONAL L=2,4m C2 Nd (-)= 66 kn Tubo hueco rectangular conformado en frío
26 5.2 VIGA PÓRTICO TESTERO L=6,875 (volver índice) RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*0,80+Qv*1,5 (zona G) +Qt*1,5*0,6 C1=0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2= 0,4 kn/m 2 *0,8-0,96 kn/m 2 *1,5=-1,12 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *3,125m=4,625 kn/ml C2 = -1,12 kn/m 2 *3,125m = -3,5 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*0,90+Qv*1,5 (zona G) +Qt*1,5*0,6 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,32 kn/m 2 C2 = 0,4 kn/m 2 *0,9 0,96 kn/m 2 *1,5= -1,08 kn/m 2 C1 = 1,32 kn/m 2 *3,125m=4,125 kn/ml C2 = -1,08 kn/m 2 *3,125m = -3,375 kn/ml Myd=4,125 kn/ml*6,875 2 m 2 /8= 24,37kNm Myd= 3,375 kn/ml*6,875 2 m 2 /8=20kNm Nd(-)=155kN+0,6*90=209kN CARGA TÉRMICA Nd (-) = 90 kn 25
27 VIGA TESTERO L=6,875 m C2 Nd (-)= 209 kn Myd=20 knm HEB
28 VIGA TESTERO L=6,875 m C1 Myd=24,37 knm HEB
29 6. DIMENSIONADO DE LOS PILARES (volver índice) 6.1. PILAR DE FACHADA LONGITUDINAL SIN PUENTE GRÚA L=9,35m (ámbito de carga cubierta 6 m x 13,75 m; ámbito de carga fachada 6 m) RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*1,35+ Qn*1,5*0,5+Qv(fachada presión)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=1,03 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *6m*13,75m=122,1 kn C2 = 1,03 kn/m 2 *6m*13,75m + 0,84 kn/m 2 *6m=85kN+5 kn/ml Nd=122,1 kn Nd=85kN Myd = 5 kn/ml * 9,35 2 /8 = 55,2 knm Vd =5 kn/ml * 9,35/2 = 24 kn ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(fachada presión)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=0,865 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *6m*13,75m=108,5 kn C2 = 0,865 kn/m 2 *6m*13,75m + 0,84 kn/m 2 *6m= 71,5kN+5 kn/ml Nd=108,5 kn Nd=71,5kN Myd = 5 kn/ml * 9,35 2 /8 = 55,2 knm Vd =5 kn/ml * 9,35/2 = 24 kn Si el viento sopla perpendicular a los testeros los pilares que forman parte del arriostramiento estarán sometidos a un esfuerzo axil añadido de 122 kn. Combinaciones mas desfavorables resistencia: C1 Nd=122,1 kn Vd=0 C2 Nd=85 kn; Myd = 55,2 knm Vd=24kN C3 Nd=85 kn+122 kn=207kn Vd=0 Combinaciones mas desfavorables estabilidad: C1 Nd=108,5 kn Vd=0 C2 Nd=71,5 kn; Myd = 55,2 knm Vd=24kN C3 Nd=71,5 kn+122 kn=193,5kn Vd=0 28
30 L=9,35m C2 (estabilidad) Nd (-)= 71,5 kn Myd=55,2 knm HEB
31 L=9,35m C3 Nd (-)= 193,5 kn HEB
32 PLACA DE ANCLAJE PILAR TIPO X300 mm 2 Espesor 20 mm C1 (resistencia) Nd=207 kn; C2 (resistencia) Vd=24kN 31
33 6.2. PILAR DE FACHADA LONGITUDINAL CON PUENTE GRÚA L=9,35m (ámbito de carga cubierta 6 m x 13,75 m; ámbito de carga fachada 6 m) (volver índice) Todas las acciones de los pilares tipo 6.1 también actúan sobre los pilares 6.2. Además en los pilares tipo 6.2 también actúan las cargas del puente distribuidor y el transportador por banda. Combinaciones mas desfavorables resistencia: C1 Nd=122,1 kn C2 Nd=85 kn (presión viento fachada longitudinal) C3 Nd=85 kn+122 kn=207kn (pilares 12 y 66) C4 Nd=105 kn (succión fachada viento) Combinaciones mas desfavorables estabilidad: C1 Nd=108,5 kn C2 Nd=71,5 kn (presión viento fachada longitudinal) C3 Nd=71,5 kn+122 kn=193,5kn (pilares 12 y 66) C4 Nd=91,2 kn (succión fachada viento) RESISTENCIA C4 = G*1,35+ Qn*1,5*0,5+ Qv(cubierta presión)*1,5+ Qv(fachada succión)*1,5 C4 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,16 kn/m 2 *1,5+0,24 kn/m 2 *1,5=1,27 kn/m 2 +0,36 kn/m 2 C4 = 1,27 kn/m 2 *6m*13,75m + 0,36 kn/m 2 *6m=105 kn+2,1 kn/ml Nd=105 kn ESTABILIDAD C4 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(cubierta presión)*1,5+ Qv(fachada succión)*1,5 C4 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,16 kn/m 2 *1,5+0,56 kn/m 2 *1,5=1,105 kn/m 2 +0,36 kn/m 2 C4 = 1,105 kn/m 2 *6m*13,75m + 0,36 kn/m 2 *6m = 91,2kN+2,1 kn/ml Nd = 91,2kN 32
34 Acciones puente grúa, transportador por banda y apoyo mangueras alimentación eléctrica. La posición mas desfavorable para el pilar es que uno de los apoyos del puente grúa esté a nivel de pilar y el otro a los 4 metros. 33
35 COMBINACIÓN DE ACCIONES PARA ESTABILIDAD MAYORADAS MAS DESFAVORABLES C3 C2 C4 34
36 C3 Nd= 193,5 kn kn + 33 kn = 486,5 kn Myd=112,36kNm Vyd=37,49kN Myd=194,79kNm Vyd=16,87kN Mzd=41,22kNm Vzd=10,31Kn (Fd=-17,6kN) (Fd=+17,6kN) 35
37 C2 Nd= 71,5 kn kn + 33 kn = 364,5 kn Myd=169,42kNm Vyd=13,12kN Myd=251,46kNm Vyd=7,5kN Mzd=41,22kNm Vzd=10,31Kn (Fd=-17,6kN) (Fd=+17,6kN) 36
38 C4 Nd= 91,2 kn kn + 33 kn = 384,2 kn Myd=94,8kNm Vyd=48,10kN Myd=169,93kNm Vyd=27,45kN Mzd=41,22kNm Vzd=10,31Kn (Fd=-17,6kN) (Fd=+17,6kN) 37
39 Mzd=41,22kNm L=9,35m C3 Nd (-)=486,5 kn Myd=194,79kNm HEB
40 Mzd=41,22kNm L=9,35m C2 Nd (-)=364,5 kn Myd=251,46kNm HEB
41 Mzd=41,22kNm L=9,35m C4 Nd (-)=384,2 kn Myd=169,93kNm HEB
42 PLACA DE ANCLAJE PILAR TIPO X420 mm 2 Espesor 20 mm Nd= *1,35+30*1,35+14*1,35 = 584kN Vd=RAIZ(Vyd 2 +Vzd 2 )=RAIZ((48*1,35) 2 +(10*1,35) 2 )= 66 kn 41
43 6.3. PILARES CENTRALES CON PUENTE GRÚA L=9,65m (ámbito de carga cubierta 6 m x 27,5 m) (volver índice) ESTABILIDAD RESISTENCIA C1 = G*1,10+Qm*1,5 C1 = G*1,35+Qm*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,4775 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *6m*27,5m=217 kn C1 = 1,4775 kn/m 2 *6m*27,5m=244 kn Nd=217 kn Nd=244 kn Acciones puente grúa La posición mas desfavorable para el pilar es que uno de los apoyos del puente grúa esté a nivel de pilar y el otro a los 4 metros. La carga que recibe el pilar es la de un apoyo mas un tercio del otro apoyo. Axil de compresión máximo para la verificación de estabilidad 217 kn kn(puente grúa) +15kN (pp pilar)= 492 kn Axil de compresión máximo para la verificación de resistencia 244 kn kn(puente grúa) +19kN (pp pilar)= 582 kn 42
44 Solicitaciones puente grúa Myd=147,95kNm Myd=116,78 knm Mzd=41,22 knm 43
45 L=9,65m Nd (-)= 492kN Myd=147,95 knm Mzd=41,22 knm HEB
46 PLACA DE ANCLAJE 420X420 mm 2 Espesor 20 mm Nd (-)= 582 kn Vdy=29,19/1,1*1,35=36kN Vdz=10,3/1,1*1,35=13kN Vd=RAIZ( )kn = 39 kn 45
47 6.4. PILARES TESTEROS L=(9,35m;9,65m) (ámbito de carga cubierta 3,125 m x 6,875 m; ámbito de carga fachada 6,875 m) (volver índice) RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*1,35+ Qn*1,5*0,5+Qv(fachada)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=1,03 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *3,125m*6,875m=31,8 kn C2 = 1,03 kn/m 2 *3,125m*6,875m + 0,84 kn/m 2 *6,875m =22,13kN+5,775 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(fachada)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=0,865 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *3,125m*6,875m =28,25 kn C2 = 0,865 kn/m 2 *3,125m*6,875m + 0,84 kn/m 2 *6,875m = 18,58kN+5,775 kn/ml Myd = 5,775 kn/ml * 9,65 2 /8 = 67,22 knm Vd = 5,775 kn/ml * 9,65/2 = 28 kn Si el viento sopla perpendicular a la fachada longitudinal, algunos pilares de los testeros por formar parte de la viga contraviento estarán sometidos a un esfuerzo axil añadido de 122 kn. Las combinaciones mas desfavorables que tendremos serán: C1 Nd=28,25 kn C2 Nd=18,58 kn Myd = 67,22 knm C3 Nd=18,58 kn +122 kn=140,58kn 46
48 L=9,65m C2 Nd (-)= 18,58 kn Myd=67,22 knm TUBO RECTANGULAR HUECO
49 L=9,65m C3 Nd (-)= 140,58kN TUBO RECTANGULAR HUECO
50 PLACA DE ANCLAJE 300X300 mm 2 Espesor 20 mm Nd (-)= 22,13+122=144,13 kn Vd=28 kn 49
51 6.5. PILAR TESTERO CENTRAL L=9,65m (ámbito de carga cubierta 6,125 m x 27,5 m; ámbito de carga fachada 6,875 m) (volver índice) RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*1,35+ Qn*1,5*0,5+Qv(fachada)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=1,03 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *3,125m*6,875m=31,8 kn C2 = 1,03 kn/m 2 *3,125m*6,875m + 0,84 kn/m 2 *6,875m =22,13kN+5,775 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(fachada)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=0,865 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *3,125m*6,875m =28,25 kn C2 = 0,865 kn/m 2 *3,125m*6,875m + 0,84 kn/m 2 *6,875m = 18,58kN+5,775 kn/ml C1 C2 Nd=(28, )kN=288,25kN Nd=(18,58+260) Kn=278,58kN 50
52 C1 Myd=147,95kNm Mzd=40,7kNm 51
53 C2 Myd=147,95kNm Mzd=106,28kNm 52
54 L=9,65m C2 Nd=288,25kN Myd=147,95kNm Mzd=40,7kNm HEB
55 Mzd=106,28kNm L=9,65m C2 Nd=278,58kN Myd=147,95kNm HEB
56 PLACA DE ANCLAJE 460X460 mm 2 Espesor 20 mm Nd (-)= 31,8+235*1,35=350 kn Vd=RAIZ((8,59/1,1*1,35) 2 +(10,3/1,1*1,35+28) 2 )=42 kn 55
57 6.6. PILARES ESQUINA SIN PUENTE GRÚA L=9,35m (ámbito de carga cubierta 3,125 m x 6,875/2 m; ámbito de carga fachada 6,875/2 m) (volver índice) RESISTENCIA C1 = G*1,35+Qm*1,5 C2 = G*1,35+ Qn*1,5*0,5+Qv(fachada)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,4 kn/m 2 *1,5=1,48 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,35+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=1,03 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,48 kn/m 2 *3,125m*6,875m/2=15,9 kn C2 = 1,03 kn/m 2 *3,125m*6,875m/2 + 0,84 kn/m 2 *6,875m/2 =11,065kN+2,8875 kn/ml ESTABILIDAD C1 = G*1,10+Qm*1,5 C2 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(fachada testero)*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,4 kn/m 2 *1,5=1,315 kn/m 2 C2 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=0,865 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C1 = 1,315 kn/m 2 *3,125m*6,875m/2 =14,125 kn C2 = 0,865 kn/m 2 *3,125m*6,875m/2 + 0,84 kn/m 2 *6,875m/2 = 9,29kN+2,8875 kn/ml Myd = 2,8875 kn/ml * 9,35 2 /8 = 31,55 knm Vd = 2,8875 kn/ml * 9,35/2 = 13,5 kn CARGA TÉRMICA Nd (-) = 404 kn Las combinaciones mas desfavorables que tendremos serán: C1 Nd=14,125 kn C2 Nd=9,29kN+0,6*404=252kN Myd = 31,55 knm C3 Nd=9,29kN+0,6*404=252kN Mzd = 27,54 knm C4 Nd=9,29kN+404=414kN Myd = 31,55 knm*06=18,93knm C5 Nd=9,29kN+404=414kN Mzd = 27,54 knm *0,6=16,524 C3 = G*1,10+Qn*1,5*0,5+ Qv(fachada longitudinal)*1,5 C3 = 0,65 kn/m 2 *1,10+0,2 kn/m 2 *1,5*0,5+0,56 kn/m 2 *1,5=0,865 kn/m 2 +0,84 kn/m 2 C3 = 0,865 kn/m 2 *3,125m*6,875m/2 + 0,84 kn/m 2 *6m/2 = 9,29kN+2,52 kn/ml Mzd = 2,52 kn/ml * 9,35 2 /8 = 27,54 knm Vd = 2,52 kn/ml * 9,35/2 = 11,8 kn 56
58 L=9,35m C2 Nd=252kN Myd = 31,55 knm HEB
59 L=9,35m C3 Nd=252kN Mzd = 27,54 knm HEB
60 L=9,35m C4 Nd=414kN Myd = 18,93kNm HEB
61 L=9,35m C5 Nd=414kN Myd = 16,524kNm HEB
62 7. DIMENSIONADO VIGA PUENTE GRÚA (volver índice) VIGA CARRIL HEB 450 Myd=176kN*1,1*6m/4=300kNm Nd=17*2*1,1= 38kN Deformación máxima pl 3 /48EI = N* /(48*210000* ) = 6,75 mm 0m 1m 2m 3m 4m 5m 6m 0mm 3,25mm 5,74mm 6,75mm 5,74mm 3,25mm 0mm HEB500 0m 1m 2m 3m 4m 5m 6m 0mm 1,77mm 3,12mm 3,66mm 3,12mm 1,77mm 0mm HEB550 0m 1m 2m 3m 4m 5m 6m 0mm 1,38mm 2,46mm 2,87mm 2,46mm 1,38mm 0mm HEB600 0m 1m 2m 3m 4m 5m 6m 0mm 1,11mm 1,97mm 2,31mm 1,97mm 1,11mm 0mm 61
63 8. SUBESTRUCTURA FACHADA L=6,875m Ámbito de carga 1 m (volver índice) RESISTENCIA ESTABILIDAD C1 = G*1,35+Qv*1,5 C1 = G*1,10+Qm*1,5 C1= 0,1163 kn/m*1,35+0,56 kn/m 2 *1,5=0,16 kn/ml +0,84 kn/m 2 C1 = 0,1163 kn/m *1,10+0,56 kn/m 2 *1,5=0,13 kn/m +0,84 kn/m 2 C1 = 0,16 kn/ml +0,84 kn/m 2 *1m=0,16 kn/ml +0,84 kn/ml C1 = 0,13 kn/m +0,84 kn/m 2 *1m=0,13 kn/ml +0,84 kn/ml Myd=0,84 kn/ml *6,875 2 m 2 /8= 5 knm Mzd=0,13 kn/ml *6,875 2 m 2 /8= 1 knm 62
64 9. CIMENTACION (volver índice) 63
65 9.1 MURO (volver índice) Tensiones transmitidas al terreno por metro lineal de muro Las tensiones transmitidas al terreno son todas de compresión por lo que no habrá despegue de la zapata con el terreno y sólo se producirán tracciones por flexión en la base de la zapata. 64
66 Comprobación vuelco por metro lineal de muro (volver índice) Momento estabilizador 27kN*0,35m=9,45kNm Momento desestabilizador 1,8kN*1,95m=3,51kNm 65
67 Comprobación estructural por metro lineal de muro (volver índice) La armadura del muro es de una malla electrosoldada en las dos caras de Ø12/15. El momento resistente del muro es de 60 knm 66
68 9.2. ZAPATA LATERAL SIN PUENTE GRÚA (volver índice) C1 = G+Qm C2 = G+ Qn*0,5+Qv(fachada presión) C1 = 0,65 kn/m 2 +0,4 kn/m 2 =1,05 kn/m 2 C2 = 0,4 kn/m 2 +0,2 kn/m 2 0,5+0,56 kn/m 2 =0,5 kn/m 2 +0,56 kn/m 2 C1 = 1,05 kn/m 2 *6m*13,75m=89 kn C2 = 0,5 kn/m 2 *6m*13,75m + 0,441 kn/m 2 *6m=41,25kN+2,646 kn/ml Nk=89 kn Nk=41,25kN Vk1 =2,646 kn/ml * 9,35/2 = 12,37 kn (viento pilar) Vk2 = qe * 2,7m * 1m = 1,3 * 0,7 * 0,42kN/m 2 *2,7 m * 1,25 m = 1,5 kn(viento muro) Si el viento sopla perpendicular a los testeros algunos pilares por formar parte del arriortramiento estarán sometidos a un esfuerzo axil añadido de 122/1,5 kn=82kn. C3 = G+ Qn*0,5 C3 = 0,65 kn/m 2 +0,2 kn/m 2 0,5 =0,75 kn/m 2 C3 = 0,75 kn/m 2 *6m*13,75m =62kN Nk=62kN C1 Nk=89 kn C2 Nk=41,25kN Vk1 =12,37 kn Vk2 = 1,25 kn C3 Nk=62 kn+82kn=144 kn Acción y reacción viento pilar 67
69 Tensiones transmitidas al terreno (volver índice) Área = 2,5 m *1,25 m = 3,125 m 2 W = 1,25 m * 2,5 2 m 2 /6 = 1,3 m 3 C2 N=41,25+25,31+46,87=113,43kN M=12,37*3,3+1,25*1,95=43,26kNm σ 1= 113,43kN/3,125 m ,26kNm/1,3 m 3 = 0,7 kp/cm 2 σ 2= 113,43kN/3,125 m 2-43,26kNm/1,3 m 3 = 0,03 kp/cm 2 C3 N=144+25,31+46,87=216,2kN σ = 216,2kN /3,125 m 2 = 0,7 kp/cm 2 Las tensiones transmitidas al terreno son todas de compresión por lo que no habrá despegue de la zapata con el terreno y sólo se producirán tracciones por flexión en la base de la zapata. C2 C3 68
70 Comprobación vuelco zapata (volver índice) Momento estabilizador 102kN*1,25m=127,5kNm Momento desestabilizador 22,3kN*3,3m + 2,25kN*1,95m=78kNm Comprobación estructural zapata (volver índice) Dimensión zapata 2,5x1,25 m 2 Armado zapata Ø16/20 (7Ø16 en dirección longitudinal y 13Ø16 en dirección transversal) Terminación d elas armaduras en patilla normalizada Canto zapata 60 cm Recubrimiento darmadura 5 cm Hormigón HA-30/B/20/Qa fck= 30N/mm 2 fcd=30n/mm 2 /1,5 Acero B500S fyk=500n/mm 2 fyd=500n/mm 2 /1,15 Momento resistente zapata en dirección longitudinal Mrd = 33mT Momento solicitación en dirección longitudinal Med = 15,9T*0,57m = 10mT Se puede poner una armadura mínima superior en la zapata para evitar posibles fisuraciones por retracción del hormigón. El armado de la zapata se ha calculado por el método de zapata flexible. En el método de cálculo para zapata rígida (bielas y tirantes) no se ha de tener en cuenta el peso propio de la zapata y este peso está recogido en los cálculos. No obstante la elección del método cálculo está del lado de la seguridad. 69
71 9.3. ZAPATA LATERAL CON PUENTE GRÚA (volver índice) El pilar puede estar afectado por el puente grúa o no. El caso de no afectación por el puente grúa ya se ha estudiado en el punto 9.2. La situación más desfavorable en el caso de afectación de puente grúa es la de la combinación C3 (ver punto 6.2). El esquema de cargas sin mayorar ms desfaborable es el siguiente: C = G+ Qn*0,5 C = 0,65 kn/m 2 +0,2 kn/m 2 *0,5 = 0,75 kn/m 2 C = 0,75 kn/m 2 *6m*13,75m = 62kN Nk= 62kN + 122kN/1,5 = = 144 kn Nktotal = = 409kN Vk = 34,03 kn 70
72 Tensiones transmitidas al terreno (volver índice) Área = 2,5 m *1,5 m = 3,75 m 2 W = 1,25 m * 2,5 2 m 2 /6 = 1,5625 m 3 N=409+11,9+21,87+56,25 = 499,02kN M=34,03*3,3+21,87*0,06=113,62kNm σ 1= 499,02kN /3,75 m ,62kNm /1,5625 m 3 = 2,06 kp/cm 2 σ 2= 499,02kN /3,75 m 2-113,62kNm /1,5625 m 3 = 0,6 kp/cm 2 Las tensiones transmitidas al terreno son todas de compresión por lo que no habrá despegue de la zapata con el terreno y sólo se producirán tracciones por flexión en la base de la zapata. 71
73 Comprobación vuelco zapata (volver índice) Momento estabilizador 499,118kN*1,25m=623kNm Momento desestabilizador 61,254kN*3,3m + 2,25kN*1,95m=202,14kNm 72
74 Comprobación estructural zapata (volver índice) Dimensión zapata 2,5x1,25 m 2 Armado zapata Ø16/20 (8Ø16 en dirección longitudinal y 13Ø16 en dirección transversal) Terminación de las armaduras en patilla normalizada Canto zapata 60 cm Recubrimiento darmadura 5 cm Hormigón HA-30/B/20/Qa fck= 30N/mm 2 fcd=30n/mm 2 /1,5 Acero B500S fyk=500n/mm 2 fyd=500n/mm 2 /1,15 Momento resistente zapata en dirección longitudinal Mrd = 37,75mT Momento solicitación en dirección longitudinal Med = 48,51T*0,55m = 25mT Se puede poner una armadura mínima superior en la zapata para evitar posibles fisuraciones por retracción del hormigón. El armado de la zapata se ha calculado por el método de zapata flexible. En el método de cálculo para zapata rígida (bielas y tirantes) no se ha de tener en cuenta el peso propio de la zapata y este peso está recogido en los cálculos. No obstante la elección del método cálculo está del lado de la seguridad. 73
75 9.4. ZAPATAS AISLADAS PILARES CENTRALES (volver índice) Tensiones transmitidas al terreno COMBINACIÓN DE ACCIONES C1 = G*1,10+Qm*1,5 C1 = 0,65 kn/m 2 +0,4 kn/m 2 =1,05 kn/m 2 C1 = 1,05 kn/m 2 *6m*27,5m=173 kn Nk=173 kn kn(puente grúa) +14kN (pp pilar)= 422 kn Zapata 2x2x0,6 m 3 A=4m 2 Wy=Wz= 1,3 m 3 N = 422 kn + 73 kn (pp machón y zapata) = 495 kn My = 27kN*3m = 81 knm Mz = 10kN*3m = 30 knm σ max = N/A + My/Wy + Mz/Wz = 489/ /1,3 + 30/1,3 = 233 kn/m 2 = 2,1 kp/cm 2 σ min = N/A - My/Wy - Mz/Wz = 489/4-81 /1,3-30/1,3 = 40 kn/m 2 = 0,4 kp/cm 2 Las tensiones transmitidas al terreno son todas de compresión por lo que no habrá despegue de la zapata con el terreno y sólo se producirán tracciones por flexión en la base de la zapata. 74
76 Comprobación vuelco zapata (volver índice) Momento estabilizador 445,5kN*1m=445,5kNm Momento desestabilizador 48,6kN*3,3m =160,4kNm 75
77 Comprobación estructural zapata (volver índice) Dimensión zapata 2x2 m 2 Armado zapata Ø16/20 (11Ø16 en cada una de las dos direcciones) Terminación de las armaduras en patilla normalizada Canto zapata 60 cm Recubrimiento darmadura 5 cm Hormigón HA-30/B/20/Qc fck= 30N/mm 2 fcd=30n/mm 2 /1,5 Acero B500S fyk=500n/mm 2 fyd=500n/mm 2 /1,15 Momento resistente zapata en dirección longitudinal Mrd = 51,88mT Momento solicitación en dirección longitudinal Med = 54,44*0,44m = 24mT Se puede poner una armadura mínima superior en la zapata para evitar posibles fisuraciones por retracción del hormigón. El armado de la zapata se ha calculado por el método de zapata flexible. En el método de cálculo para zapata rígida (bielas y tirantes) no se ha de tener en cuenta el peso propio de la zapata y este peso está recogido en los cálculos. No obstante la elección del método cálculo está del lado de la seguridad. 76
78 9.5. ZAPATAS PILARES TESTEROS (volver índice) C1 = G+Qm* C2 = G*+ Qn*0,5+Qv(fachada) C1 = 0,65 kn/m 2 +0,4 kn/m 2 =1,05 kn/m 2 C2 = 0,4 kn/m 2 +0,2 kn/m 2 *0,5+0,441 kn/m 2 *=0,5 kn/m 2 +0,441 kn/m 2 C1 = 1,05 kn/m 2 *3,125m*6,875m=22,6 kn C2 = 0,5 kn/m 2 *3,125m*6,875m + 0,441 kn/m 2 *6,875m =10,7kN+3,03 kn/ml Nk=22,6kN Nk=10,7kN Vk1=3,03 kn/ml*9,65/2= 14,62kN(viento pilar) Vk2 = qe * 2,7m * 1m = 1,3 * 0,7 * 0,42kN/m 2 *2,7 m * 2 m = 2 kn(viento muro) Si el viento sopla perpendicular a la fachada longitudinal algunos pilares por formar parte del arriostramiento estarán sometidos a un esfuerzo axil añadido de 122/1,5 kn=82kn. C3 = G+ Qn*0,5 C3 = 0,65 kn/m 2 +0,2 kn/m 2 0,5 =0,75 kn/m 2 C3 = 0,75 kn/m 2 *6,875m*3,125m =17kN Nk=17kN C1 Nk=22,6kN C2 Nk=10,7kN Vk1 =14,62 kn Vk2 = 2 kn C3 Nk=17 kn+82kn=99 kn Acción y reacción viento pilar 77
79 Tensiones transmitidas al terreno (volver índice) Área = 2,5 m *2 m = 5 m 2 W = 2 m * 2,5 2 m 2 /6 = 2,08 m 3 C2 N=10, ,5=126,2kN M=14,72*3,3+2*1,95=52,48kNm σ 1= 126,2kN /5 m ,48kNm /2,08 m 3 = 0,5 kp/cm 2 σ 2= 126,2kN /5 m 2-52,48kNm /2,08 m 3 = 0,0005 kp/cm 2 C3 N= ,5=214,5kN σ = 214,5kN /5 m 2 = 0,5 kp/cm 2 Las tensiones transmitidas al terreno son todas de compresión por lo que no habrá despegue de la zapata con el terreno y sólo se producirán tracciones por flexión en la base de la zapata. C2 C3 78
80 Comprobación vuelco zapata (volver índice) Momento estabilizador 113,6kN*1,25m=142kNm Momento desestabilizador 26,5kN*3,3m + 3,6kN*1,95m=95kNm 79
81 Comprobación estructural zapata (volver índice) Dimensión zapata 2,5x2 m 2 Armado zapata Ø16/20 (11Ø16 en dirección longitudinal y 13Ø16 en dirección transversal) Terminación d elas armaduras en patilla normalizada Canto zapata 60 cm Recubrimiento darmadura 5 cm Hormigón HA-30/B/20/Qc fck= 30N/mm 2 fcd=30n/mm 2 /1,5 Acero B500S fyk=500n/mm 2 fyd=500n/mm 2 /1,15 Momento resistente zapata en dirección longitudinal Mrd = 51,88mT Momento solicitación en dirección longitudinal Med = 16,96T*0,57m = 10mT Se puede poner una armadura mínima superior en la zapata para evitar posibles fisuraciones por retracción del hormigón. El armado de la zapata se ha calculado por el método de zapata flexible. En el método de cálculo para zapata rígida (bielas y tirantes) no se ha de tener en cuenta el peso propio de la zapata y este peso está recogido en los cálculos. No obstante la elección del método cálculo está del lado de la seguridad. 80
82 81
ANEJO 7: CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS DE LA SALA DE CALDERAS
ANEJO 7: CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS DE LA SALA DE CALDERAS ANEJO 7: CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS DE LA SALA DE CALDERAS. 1. Consideraciones previas.. Cálculo de las correas. 3. Cálculo de la cercha. Cálculo del
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