TOPOGRAFIA Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS

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Natividad Hernández Villanueva
hace 5 años
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1 MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL PARA LA CONSTRUCCION DE UNA PLANTA DE TRANSFERENCIA DE BASURA PROPIEDAD DE: UBICADA EN: Crucero Carr. Guadalajara - Mazamitla Municipio de Concepción de Buenos Aires, Jal. PROYECTO: Moreco, S.A. de C.V. CALCULO: Ing. Cedula No FECHA: 15 de Julio de 2009 CONTENIDO: 1.- ALCANCES Y LIMITACIONES 2.- CARACTERISTICAS PRINCIPALES 3.- ANALISIS DE CARGAS 4.- CALCULO Y DISEÑO DE LOS LARGUEROS 5.- ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA CUBIERTA 6.- DISEÑO DE LA ARMADURA 7.- DISEÑO DE LOS ELEMENTOS VIGA-MARCO 8.- DISEÑO DE LAS COLUMNAS DE ACERO 9.- CALCULO Y DISEÑO DE LAS ZAPATAS 10.- CALCULO Y DISEÑO DE LA CASETA DE VIGILANCIA 1.- ALCANCES Y LIMITACIONES La presente memoria de Càlculo, es desarrollada para diseñar los elementos estructurales que intervienen para dar sostenimiento seguro y eficaz al edificio que lo conforma. Por tal motivo es fundamental la aplicaciòn de tales elementos, tal cual se especifican en su diseño. Es por esto que queda fuera de cualquier responsabilidad la mala aplicaciòn, la sustituciòn o la no aplicaciòn de las especificaciones de cada uno de los elementos que se detallan en la presente. Tambien queda fuera de alcance de responsabilidad de la presente, la falta de una supervisiòn adecuada al momento de su construcciòn o a una mala calidad en la mano de obra durante su proceso. Asì mismo queda fuera de responsabilidad de la presente memoria, si por algun motivo existen cambios sin previo aviso de el proyecto constructivo. Y es necesario consultar al autor de esta memoria, cualquier cambio o alteraciòn ya sea de proyecto constructivo, proceso de construcciòn o los posibles cambios por cualquiera de sus Concepción de Buenos Aires, Jal. 1 Calculò: Ing.

2 motivos, de las especificaciones estructurales del edificio. Se deberà de apegar y respetar las indicaciones que enumera el reglamento del ACI ùltima versiòn, para la construcciòn del edificio. Tambien se debera de consultar para estar dentro de las normas de construcciòn que se rigen en la localidad. 2.- CARACTERISTICAS PRINCIPALES 1.- DESTINO DEL PROYECTO: Planta de Transferencia de Basura 2.- NIVELES: TIPOS DE ENTREPISOS Y CUBIERTA: Cubierta de lamina soportada por Estructura de Acero TIPO DE CIMENTACION: Zapatas de Concreto Armado 5.- MUROS: de tabique de cemento 6.- CAPACIDAD DEL SUELO: 1.5 kg/ cm2 (valor mínimo según estudio de mecànica de suelos) 7.- RESISTENCIA DEL CONCRETO: 200 k/cm2 en Dados, Trabes de liga y Zapatas 8.- RESISTENCIA DEL ACERO: 4200 k/cm2 en Refuerzos de Concreto 2530 k/cm2 en Acero A-36 y 3500 k/cm2 Promedio en Perfiles ptr y mon-ten 9.- ALCANCE DEL CALCULO: Cubierta de Làmina galv., largueros, Armadduras, Marcos, Columnas y Cimentaciòn. Losas de cubierta y cimentación, muros, dalas y castillos en la caseta de vigilancia 3.- ANALISIS DE CARGAS (estructura metàlica liguera con cubierta de làmina galvanizada) A.- CARGA MUERTA: a.- CUBIERTA Cantidad Unidad Lamina Cal. 24 para fines de cálculo Largueros (monte Viga o Forma aprox. Prediseño 6.85 k/m k/m 60 k/m Concepción de Buenos Aires, Jal. 2 Calculò: Ing.

3 Accsesorios (elementos no estructurales) 3 k/m2 B.- CARGA VIVA o ACCIDENTAL a.- CUBIERTA LLUVIA (peso de agua que se desliza por la cubierta) Consideramos una superficie mojada con 3 mm de agua 3 Kg/m2 VIENTO (va en funciòn de la velocidad de viento, condiciones topograficas, forma de la estructura y altura sobre el nivle del mar Velocidad Regional del Viento Vr 110 Km/Hr. a una altura menor de 10 mts. para la zona Sur de Jal. según manual de la C.F.E. Velocidad de diseño Vd = Ft*F *Vr Ft (factor del terreno, terreno con lomerìo) Ft = 0.95 F (factor tipo de construccion y altura) Fc = 0.90 (Tipo C según manual F = Fc*Frz de la C.F.E.) F = Frz = por lo tanto la velocidad de diseño serìa: Vd = Km/Hr. PRESION DINAMICA DE BASE POR VIENTO Concepción de Buenos Aires, Jal. 3 Calculò: Ing.

4 Qz =.0048GVd2 G (Factor de correccion por temperatura y con respecto al nivel del mar) G = 0.392/273+ G = 0.86 por lo tanto la presion dinamica de base serìa: Qz = Kg/m2 Carga muerta por m2 Wm = k/m2 mas peso propio 4.- CALCULO Y DISEÑO DE LA VIGUERIA (largueros) V1 Cubierta Viga No. Largueros W (k/m) P (k) L (m) 6.00 M+ max M - max 0.00 Fb (k/m2) 1, S (cm3) S (cm3) Tipo de Viga Canal MONTEN 6" CAL ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA CUBIERTA (area de transferencia) Modelo de diagrama de cuerpo libre a analizar SE ANALIZAN LOS DOS MODELOS CON EL PROGRAMA "SAP 2000" Y OBTENEMOS LOS RESULTADOS 6.- DISEÑO DE LA ARMADURA CUERDA SUPERIOR DE LA ARMADURA Sección DOBLE APS Pmax 7569 kg COMPRESIÓN L = 150 Mx kg-m Concepción de Buenos Aires, Jal. 4 Calculò: Ing.

5 My 0 kg-m proponemos un relaciòn a cumplir fa/fa + fbx/fbx + fby/fby <= 1 2 ANGULOS 1/4"X2.5" relaciòn suma Esfuerzos actuantes y permitidos fa 493 k/cm2 A = 7.68 cm2 r = 1.24 Fa 713 k/cm Kl/r = 121 fbx 401 k/cm2 Sx = 6.39 cm3 Fbx 1520 k/cm Sy = 6.39 cm3 fby 0 k/cm2 Fby 0.95 <1 ok ELEMENTOS DIAGONALES Sección DOBLE APS Pmax 3837 kg COMPRESIÓN L = 150 Mx kg-m My 0 kg-m proponemos un relaciòn a cumplir fa/fa + fbx/fbx + fby/fby <= 1 1 PTR 2.0X2.0X4.54 relaciòn suma Esfuerzos actuantes y permitidos fa 662 k/cm2 A = 5.79 cm2 r = 1.92 Fa 1351 k/cm Kl/r = 79 fbx 897 k/cm2 Sx = 8.41 cm3 Fbx 1860 k/cm Sy = 8.41 cm3 fby 0 k/cm2 Fby < DISEÑO DE LOS ELEMENTOS VIGA-MARCO VIGAS V2 V2 Cubierta Viga No. Largueros W (k/m) P (k) 1, L (m) 9.75 M+ max. 3, M - max 0.00 Fb (k/m2) 1, S (cm3) S (cm3) Concepción de Buenos Aires, Jal. 5 Calculò: Ing.

6 Tipo de Viga IPR 10X5.75X32.8 VIGAS V3 V2 Cubierta Viga No. Largueros W (k/m) eq P (k) 1, L (m) 9.75 M+ max. 1, M - max 0.00 Fb (k/m2) 1, S (cm3) S (cm3) Tipo de Viga 2 CM 8" CAL DISEÑO DE LAS COLUMNAS DE ACERO COLUMNAS DE LA NAVE PRINCIPAL DE ACERO CASO UNICO Pmax 1400 kg L = 460 Mx 8037 kg-m My kg-m proponemos un relaciòn a cumplir fa/fa + fbx/fbx + fby/fby <= 1 Perfil IPR 12 X 8 X 59.6 K/M relaciòn suma Esfuerzos actuantes y permitidos fa k/cm2 A = cm2 rx = Fa 965 k/cm ry = 4.90 fbx 946 k/cm2 Kl/r = 94 Fbx 1520 k/cm Sx = 850 cm3 fby k/cm2 Sy = 180 cm3 Fby 1520 k/cm < 1 OK COLUMNA PRINCIPAL Perfil IPR 12 X 8 X 59.6 K/M 9.- CALCULO Y DISEÑO DE LAS ZAPATAS Concepción de Buenos Aires, Jal. 6 Calculò: Ing.

7 carga axial unicamente; prediseño Zapata No. Z1 Ps (kg) 3, F adm (kg/m2) 1.50 A (cm2) 2, LADO (cm) LADO (cm) u (factor) 1.55 qu (kg/cm2) 0.95 f'c (kg/cm DADO (cm) d (cm) 2.28 d (cm) Vc 1 38, Vc2 26, Vu 2, Mcr (kg-m) As/m 0.39 As min 3.00 % acero 0.04 Carga Axial y Momento Zapata de Columnas Principales Ps Mx My 3464 kg 8037 kg-m kg-m Excentricidad ex 2.32 m ey 0.13 m Capacidad de carga del terreno Qu relaciòn a cumplir 1.50 kg/cm2 qu = P/A + MCx/Ix + MCy/Iy <= 1.5 kg/cm2 proponemos una secciòn de 1.60 x 1.60 mts Ix mt4 Iy mt4 MC/Ix MC/Iy 11,756 Kg/m Kg/m2 suma por Carga Axial P/A 1,353 Kg/m2 13,768 Kg/m2 < 15,000 kg/m2 OK Concepción de Buenos Aires, Jal. 7 Calculò: Ing.

8 Armado y peralte Zapata No. Z1 Ps (kg) equ 28, F adm (kg/m2) 1.20 A (cm2) 23, LADO (cm) LADO (cm) u (factor) 1.55 qu (kg/cm2) 1.74 f'c (kg/cm DADO (cm) d (cm) d (cm) Vc 1 69, Vc2 47, Vu 39, Mcr (kg-m) 3, As/m 5.41 As min 4.20 % acero CALCULO Y DISEÑO DE LA CASETA DE VIGILANCIA Sistema de losa de Concreto Llena A.- CARGA MUERTA: a.- PISOS: AZOTEA Kg/m2 Losa (concreto) 240 Hormigón 156 Mortero: 36 Piso: 25 Enjarres 32 SUMA 489 ENTREPISO Kg/m2 Losa 240 Hormigón 156 Mortero: 36 Piso: 25 Enjarres 32 Concepción de Buenos Aires, Jal. 8 Calculò: Ing.

9 SUMA 489 b.- MUROS MURO Kg/m2 Ladrillo 225 B.- CARGA VIVA: Kg/m2 a.- AZOTEA Reglamento: 100 b.- ENTREPISO Reglamento: 200 C.- CARGA DE SERVICIO: Kg/m2 a.- AZOTEA Ws = 589 b.- ENTREPISO Ws = 689 C.- CARGA DE DISEÑO: Kg/m2 a.- AZOTEA Wu = b.- ENTREPISO Wu = CALCULO Y DISEÑO DE LA LOSA DE CONCRETO Cubierta REF LOSA Losa 1 Losa 2 Wu (kg/m2) A (m) c. corto B (m) c. largo m = A/B Coef A Coef B Coef A Coef B Mu A + (kg-m) Concepción de Buenos Aires, Jal. 9 Calculò: Ing.

10 Mu A + (kg-m) Mu A - (kg-m) Mu A - (kg-m) h (cm) b (cm) r (cm) As + A (cm2) As + B (cm2) As - A (cm2) As - B (cm2) % As + A % As + B % As - A % As - B CALCULO Y DISEÑO DE TRABES Y CERRAMIENTOS No. de Trabe CE CE1 Wu (kg/m) 2, L (m) P (kg) M+ (kg-m) h (cm) b (cm) r (cm) As (cm2) % Acero CALCULO Y DISEÑO DE CASTILLOS (Método de Bresler) Columna refer K1 DIMENSIONES Y SECCION Fy (kg/cm2) 4, f'c (kg/cm2) Pu (kg) 7, Mu (kg-m) Concepción de Buenos Aires, Jal. 10 Calculò: Ing.

11 Lu (m) Secc A (cm) Secc B (cm) ESBELTEZ Fact Long K 1.00 A Sección(cm2) I (cm4) 4, r (cm) 4.04 Kl/r Cm/Ct 0.70 Ec (kg/cm2) 141, EI 152,180, Pcr (kg) 12, P adm (kg) 8, DISEÑO Secc A (cm) Secc B (cm) As (cm2) 2.84 Pu (kg) 6, Mux (kg-m) 0.00 Muy (kg-m) %fcAB 5, ex (cm) 0.00 ey (cm) 0.00 ex/a 0.00 ey/b 0.00 %As(Fy)/.85Fc 0.25 Puo (kg) 41, Pux (kg) 2, Puy (kg) 0.00 Pú (kg) 0.00 CALCULO Y DISEÑO DE LA LOSA DE CIMENTACION Superficie Construida Peso de la Cubierta Superficie de Muros Muros Transversales: 3.50 ml. Muros Longuitudinales: 6.50 ml Total de Muros: ml m2 Wu = 8.75(615) = 5, Kg. Superficie: 2.50(10.00) = m2 Peso de los Muros Concepción de Buenos Aires, Jal. 11 Calculò: Ing.

12 Vanos de Puertas y Ventanas Wu = 25.00(255) = 6, Kg. Pzas. 3 Peso de Cerramientos en Ptas y Ventanas Wu = 3(100) = Kg. Peso Total de la Edificaciòn. 5, , = 12, Kg. w = 12,056.25/8.75 = 1, Kg/m2 Peso propio de la losa W = 288 kg/m2 Carga de Diseño = 1.55(1, ) = 1, kg/m2 REF LOSA Vigilancia Baño Wu (kg/m2) 1, , A (m) c. corto B (m) c. largo m = A/B Coef A Coef B Coef A Coef B Mu A + (kg-m) Mu A + (kg-m) Mu A - (kg-m) Mu A - (kg-m) h (cm) b (cm) r (cm) As + A (cm2) As + B (cm2) As - A (cm2) As - B (cm2) Concepción de Buenos Aires, Jal. 12 Calculò: Ing.

13 % As + A % As + B % As - A % As - B Concepción de Buenos Aires, Jal. 13 Calculò: Ing.

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