MEMORIA DE CÁLCULO CALCULO DE FUNDACIONES GALPON MEDIO ARCO

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1 MEMORIA DE CÁLCULO CALCULO DE FUNDACIONES GALPON MEDIO ARCO 1

2 MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA GALPON MEDIO ARCO 1. Descripción: El trabajo que se detalla a continuación corresponde a cálculo de la fundación de un galpón en arco auto portante de 20.00mx50.00m por 10.00m de altura. El objeto de este trabajo es determinar las solicitaciones y dimensionar las secciones de la estructura de fundación (pozos, vigas y tensores) Se utilizaron las normas IMPRES-CIRSOC. El proceso de cálculo abarca el planteo de los estados de carga al que estará sometido el arco auto portante, obtención de las solicitaciones y dimensionado estructural de la fundación. Ver Anexo I (morfología de la nave) 2. Antecedentes. Integran la documentación disponible: Planta y vista de la nave Estudio de suelos realizado por imc ( Ingeniería Project Management Consultoría) 3. Materiales: Tensión admisible (σ adm ) Pesos específicos (γ H ) Módulo de Elasticidad (E) Hormigón H-17 Acero ADN-420 Acero F kg./cm² kg./cm² kg./cm² 2400 Kg/m kg./cm² kg./cm² kg./cm² 4. Modelos de cálculo Se realiza un modelo matemático de elementos finitos, de un arco en el plano x-z para determinar las reacciones de la cúpula sobre las vigas de fundación y los pozos. El arco esta representado por una chapa perfil MIC-120, K-01(KSPAN). 2

3 Con los resultados de este modelo se cargan las vigas y consecuentemente los pozos, determinando las solicitaciones del los mismos y el dimensionado correspondiente. Figura Nº1: Perfil chapa tipo Figura Nº2: Puntos del modelo 5. Estados de Carga La estructura esta sometida a tres estados de carga diferentes: cargas permanentes, sobrecarga de servicio y viento Estado: Cargas Permanentes de la cubierta Se plantea como estado de carga permanente de la estructura a la suma de las siguientes solicitaciones: Peso propio: 12 Kg/m 2, (el programa de cálculo tiene en cuenta el peso de la estructura, ingresando las características geométricas de la sección y el material). Peso de instalaciones 10 Kg/m 2, distribuido en un ancho de chapa de 30.5cm. 3

4 5.2. Estado: Viento Esquema de cálculo Figura Nº3: Carga de Instalaciones sobre la placa α x a b Velocidad básica Vo=Cp x β y Cp= 1,45 β= 27,5 m/s Vo= 39,875 m/s 4

5 Presión dinámica básica qo= x Vo 2 qo= 97,47 Kg/m Presión dinámica de cálculo qz=qo x cz x cd Rugosidad: Cz: II 0,673 10m de altura Coeficiente de forma γo h= 10 m altura de la nave a= 50 m largo b= 20 m ancho b/a= 0,4 λa= h/a= 0,2 γo= 1 para viento normal al lado a (viento en X) λb= h/b= 0,50 γo= 0,85 para viento normal al lado b (viento en Y) Coeficiente de reducción por dimensiones Cd, h/vo= 0,25 a/h= 5,00 b/h= 2,00 Cda= 0,75 Cdb= 0, Presiones dinámicas de calculo qz qzx=qo*cz*cd= 49,20 Kg/m 2 qzy=qo*cz*cd= 55,76 Kg/m 2 El viento se distribuye en un ancho de chapa de 30.5cm. 5

6 Figura Nº4: Carga de Viento sobre la placa 5.3. Estado: Sobrecarga de servicio Sobrecarga: 30 Kg/m 2, distribuido en un ancho de chapa de 30.5cm. Figura Nº5: Carga de Sobrecarga sobre la placa 6

7 6. Hipótesis de cálculo Las combinaciones de cálculo cargadas al modelo fueron 4, las mismas se detallan a continuación: PP: (pesos propio de la nave) SOB: (sobrecarga de servicio) V: (viento lateral) H1: PP H2: PP + SOB H3: PP + SOB + V H4: PP + V 7. Reacciones de la estructura TABLE: Joint Reactions Joint OutputCase F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m 1 DEAD -199,69-2,218E ,6 1,228E ,74 3,536E-13 1 VIENTO -44,14-5,228E ,23 7,306E ,86 2,093E-13 1 SOBRECARGA -58,5-6,498E ,71 3,596E-12-99,81 1,036E-13 1 COMB1-199,69-2,218E ,6 1,228E ,74 3,536E-13 1 COMB2-258,19-2,868E ,31 1,587E ,55 4,572E-13 1 COMB3-302,33-3,391E ,08 2,318E ,41 6,665E-13 1 COMB4-243,83-2,741E ,37 1,958E ,6 5,629E DEAD 199,69-2,468E ,6 1,366E ,74-3,933E VIENTO -195,89 2,523E-12-69,9-2,081E ,42 5,977E SOBRECARGA 58,5-7,228E ,71 4E-12 99,81-1,152E COMB1 199,69-2,468E ,6 1,366E ,74-3,933E COMB2 258,19-3,19E ,31 1,766E ,55-5,085E COMB3 62,29-6,677E ,41-3,158E-12-61,87 8,917E COMB4 3,8 5,513E ,7-7,158E ,68 2,044E Cálculo de Vigas 8.1. Calculo de las vigas a Flexión Las vigas laterales VFL 1 están solicitadas por fuerzas verticales y horizontales. Fuerzas verticales de la nave: (634.31Kgx3.27chapas/m)=2074Kg/m Peso propio de la viga L: (0.30mx0.40x2400Kg/m 3 )=288 Kg/m Peso total Vertical adoptada: 2360 Kg/m Fuerzas horizontales de la nave: (302.33Kgx3.27chapas/m)=989Kg/m 7

8 Peso total Horizontal adoptada: 990 Kg/m Las vigas laterales VF1 están solicitadas por fuerzas verticales y horizontales. Fuerzas verticales de la nave (peso de cerramiento frontal): (12Kg/m 2 x10m)=120kg/m Peso propio de la viga L: (0.30mx0.40x2400Kg/m 3 )=288 Kg/m Peso total Vertical adoptada: 410 Kg/m Fuerzas horizontales de la nave: (56Kg/m 2 x10m/2)=280kg/m Peso total Horizontal adoptada: 280 Kg/m Ver Calculo Anexo II 8.2. Armadura a torsión para VFL Mt ,393 Kgcm b 30 cm d 40 cm r 2,5 cm AK 875 cm 2 σee 2400 Kg/ cm 2 Aet= 8.3. Calculo del Tensor 0,049 cm 2 /cm 4,92 cm 2 /m Se considera un Tensor T1 para absorber la totalidad de la reacción horizontal de la nave que viene de las vigas VFL1 H. Reacción Horizontal =2480 Kg x 2 =4960 Kg adoptamos 5000Kg Se adoptan 6φ12 Estribo φ6c/20cm 9. Cálculo de Pozo Profundidad del pozo 3.00m Diámetro 65cm Diámetro armadura 60cm σ 8

9 9.1. Capacidad de Carga del Pozo Máxima reacción Vertical 5900Kg x 2 = 11800Kg Peso propio del pozo = 2400Kg Total Fuerza vertical (Tf vertical) = 12600Kg Tensión de punta del suelo (σsuelo)=25000kg/m 2 Diámetro necesario de apoyo 85cm Altura de campana 40cm 9.2. Armadura del Pozo σ Momento reacción Horizontal = 2480Kg x 3.00m= 7440Kgm se considera que la otra mitad la toma el Tensor T1 βr =135 Kg/cm 2 βs= 4200 Kg/cm 2 N= Kg M=7440 Kgm Armadura 3.5cm 2 Cuantía µ =0.11% Ab Coeficiente de seguridad=1.00 Eje Neutro X/d= Armadura Adoptada 8 φ12 9

10 ANEXO I 10

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12 ANEXO II VIGAS 12

13 Proyecto: NAVE 1/2 ARCO Gorostiaga 1664 piso 7 // (1426) CABA - Argentina // Tel: (54 11) // Cel: ( ) Fecha: 08/09/2009 Hormigón H= 17 Br= 140 kg/cm2 Acero ADN= 4200 Bs= 4200 kg/cm2 PLANILLA DE VIGAS FLEXION CORTE VIGA b [m] d [m] h [m] L [m] q [tn/m] Pi [tn] Li [m] Pi [tn] Li [m] Secc. M* inf [tn] M*sup [tn] Ainf [cm 2 ] Asup [cm 2 ] As max. [cm 2 ] Q* [tn] τ [kg/cm 2 ] Zona de Corte η Ae [cm 2 /m] VFL1V VFL1H VF1V VF1H 0,30 0,40 0,30 0,40 0,40 0,30 0,40 0,30 0,37 0,27 0,37 0,27 5,00 5,00 5,00 5,00 2,36 0,99 0,41 0,28 d d c d d 0,00-6,48 3,70 4,53 27,75 9,56 5,79 1 0,40 2,90 6,43 0,00 4,50 1,00 27,75 6,20 3,75 1 0,40 2,80 0,00-6,48 3,70 4,53 27,75 9,56 5,79 1 0,40 2,90 0,00-1,75 3,60 3,60 27,00 4,10 2,55 1 0,40 2,80 3,66 0,00 3,60 1,00 27,00 2,60 1,62 1 0,40 2,80 0,00-1,75 3,60 3,60 27,00 4,10 2,55 1 0,40 2,80 0, , ,70 3,70 27, ,65 1,00 1 0,40 2,80 2,23 0,00 3,70 1,00 27,75 1,07 0,65 1 0,40 2,80 0,00 0,00 3,70 3,70 27,75 1,65 1,00 1 0,40 2,80 0,00 0,00 3,60 3,60 27,00 1,16 0,72 1 0,40 2,80 1,53 0,00 3,60 1,00 27,00 0,74 0,46 1 0,40 2,80 0,00 0,00 3,60 3,60 27,00 1,16 0,72 1 0,40 2,80 Archivo: Vigas de fundacion 1 de 10 i c i c i c i

14 ANEXO III PLANOS 14

15 Estribos 4,2 c/20 Varilla Estr. 4,2 c/20 4,2 4,2 Placa Suj. 3/16 Galv. Doble Varilla