Calculista Estructuras Los Andes

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2 MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL GALPÓN BODEGAJE INOFENSIVO PROPIEDAD ROL JUANA QUINEL 1611 QUINTA NORMAL REGIÓN METROPOLITANA PROFESIONAL ACTUANTE JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ RUT / PATENTE PRO 207 LA LIGUA-.

3 ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA NORMAS CONSIDERADAS ACCIONES CONSIDERADAS Gravitatorias Viento Sismo Datos generales de sismo Hipótesis de carga ESTADOS LÍMITE SITUACIONES DE PROYECTO Coeficientes parciales de seguridad ( ) y coeficientes de combinación ( ) Combinaciones DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS Columnas DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN MATERIALES UTILIZADOS Hormigones Aceros por elemento y posición Aceros en barras Aceros en perfiles CONCLUSIÓN Y ALCANCES 12

4 1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el cálculo estructural de galpón para bodegaje en la comuna de Quinta Normal. En específico dentro de lote urbano en calle Juana Quinel. Los suelos están consolidados, no registrándose rellenos, zonas de deslizamiento o la ausencia de un firme adecuado para zapatas aisladas y corridas- de baja profundidad. La obra se desarrolla en volumen aislado de un piso. Descansa sobre radier de hormigón armado, sobre el que se alzan paramentos de estructura metálica. Tratándose de la ampliación de un galpón anterior para efectos gráficos se denominará el nuevo galpón inmediato a la calle Juana Quinel como galpón poniente y el antiguo como galpón oriente ubicado en patio trasero del lote DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La nueva unidad galpón poniente se desarrolla en base a pórticos de acero, todos con vinculación exterior, fundados sobre zapatas de hormigón armado fundaciones aisladas bajo columnas y vigas centradoras entre estas-. Sus cadenas de fundación son de hormigón armado y los envigados en base a perfiles metálicos, al igual que las columnas que soportan el pabellón de doble altura. Los anclajes y rigidizadores son especificados en detalles de proyecto o catalogo del fabricante. Todos los pilares son de tipo celosía de acero en el galpón poniente al igual que las cerchas de techumbre-. La cubierta y revestimientos exteriores son en base a paneles de acero galvanizado onda. Estos descansan sobre soleras y reticulados de acero. El galpón anterior galpón oriente replica las soluciones en carpintería de acero para cubiertas, sin embargo sus fachadas y divisiones interiores se realizan en albañilería confinada anclada a columnas y cadenas de hormigón armado especificadas en despiece-. El sistema de arriostramiento es de tipo prefabricado tensores de acero entorchado- y barras soldadas en obra, complementando las estructuras porticadas para el correcto soporte al corte. Para el cálculo, los cerramientos perimetrales se consideran como estructuras secundarias -colaborantes con el arriostramiento-. Todos los elementos se encuentran aislados al embate del fuego, hongos y horadadores; estando impregnados para tales efectos. Los armados de carpintería podrán experimentar variaciones discretas, a especificar en obra según indicaciones del proyectista al equipo de construcción calificado todas sujetas a normativa y catálogos de fabricante autorizados-. Ambos galpones se separan por junta de dilatación simple distanciamiento NORMAS CONSIDERADAS NCh 349 Of 1999 Construcción Disposiciones de seguridad en excavación NCh 427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - losas mixtas - laminados metálicos. NCh 430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh 431 Of1977 Construcción Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh 432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh 433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh 433 Of1996 modificada en Decreto N 61, NCh 1198 Of2006 Madera Construcciones en madera Cálculo. INN, Chile. NCh 1537 Of2009 Diseño estructural de edificios Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh 1928 Of1993 Albañilería Armada Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh 1928 Of1993 modificada en NCh 3171 Of2010 Diseño estructural Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile. ACI Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction. ACI (Chile) Hormigón armado Página 3

5 4.- ACCIONES CONSIDERADAS Gravitatorias Viento Planta S.C.U (t/m²) Cargas permanentes (t/m²) techumbre galpón poniente remate galpón poniente techumbre galpón oriente remate galpón oriente Fundación NCh Diseño estructural. Cargas de viento Categoría del terreno: Categoría C Velocidad básica del viento: m/s Categoría de uso: Categoría I Tipo de terreno: Llano Plantas Anchos de banda Ancho de banda Y (m) Ancho de banda X (m) En todas las plantas No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Coeficientes de Cargas +X: Y: X:1.00 -Y:1.00 Planta Cargas de viento Viento X (t) Viento Y (t) techumbre galpón poniente remate galpón poniente techumbre galpón oriente remate galpón oriente Sismo Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011) Norma Chilena Oficial Diseño Sísmico de Edificios (Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011) Método de cálculo: Análisis Estático (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.2) Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 2 Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B Página 4

6 Sistema estructural R X : Factor de modificación de la respuesta estático (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R X : 7.00 R Y : Factor de modificación de la respuesta estático (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R Y : 7.00 Estimación del periodo fundamental de la estructura T X *: Periodo fundamental aproximado (X) T Y *: Periodo fundamental aproximado (Y) T X * : 0.50 s T Y * : 0.50 s Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I Parámetros de cálculo Fracción de sobrecarga de uso Fracción de sobrecarga de nieve Factor multiplicador del espectro : 0.50 : 0.50 : 1.00 No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21 Direcciones de análisis Acción sísmica según X Acción sísmica según Y Proyección en planta de la obra Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas permanentes Sobrecarga de uso Sismo X 1 Sismo X 2 Sismo Y 1 Sismo Y 2 Viento +X exc.+ Viento +X exc.- Viento -X exc.+ Viento -X exc.- Viento +Y exc.+ Viento +Y exc.- Viento -Y exc.+ Viento -Y exc.- Página 5

7 5.- ESTADOS LÍMITE E.L.U. de rotura. Hormigón ACI (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones Acero conformado Tensiones sobre el terreno Desplazamientos Acciones características 6.- SITUACIONES DE PROYECTO Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios: - Situaciones persistentes o transitorias - Situaciones sísmicas - Donde: G P Q Gj kj P k Qi ki j 1 i 1 G P A Q Gj kj P k AE E Qi ki j 1 i 1 G k Acción permanente P k Acción de pretensado Q k Acción variable A E Acción sísmica G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica Coeficientes parciales de seguridad ( ) y coeficientes de combinación ( ) Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán: E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI (Chile) Situación 1 Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Página 6

8 Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sismo (E) Acero conformado: NCh427 Tensiones sobre el terreno Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sísmica Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sismo (E) Desplazamientos Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sísmica Coeficientes parciales de seguridad ( ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sismo (E) Página 7

9 6.2.- Combinaciones Nombres de las hipótesis PP Peso propio CM Cargas permanentes Qa Sobrecarga de uso V(+X exc.+) Viento +X exc.+ V(+X exc.-) Viento +X exc.- V(-X exc.+) Viento -X exc.+ V(-X exc.-) Viento -X exc.- V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+ V(+Y exc.-) Viento +Y exc.- V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+ V(-Y exc.-) Viento -Y exc.- SX 1 Sismo X 1 SX 2 Sismo X 2 SY 1 Sismo Y 1 SY 2 Sismo Y 2 E.L.U. de rotura. Hormigón E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX 1 SX 2 SY 1 SY Página 8

10 Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX 1 SX 2 SY 1 SY Acero conformado Tensiones sobre el terreno Desplazamientos Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX 1 SX 2 SY 1 SY Página 9

11 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota 4 techumbre galpón poniente 4 techumbre galpón poniente remate galpón poniente 3 remate galpón poniente techumbre galpón oriente 2 techumbre galpón oriente remate galpón oriente 1 remate galpón oriente Fundación DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales Datos de las columnas Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo C1 ( 0.40, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C2 ( 6.34, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C3 ( 11.94, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C4 ( 17.36, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C5 ( 22.40, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C6 ( 0.40, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Mitad superior 0.55 C7 ( 6.34, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C8 ( 11.94, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C9 ( 17.36, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C10 ( 22.40, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C11 ( 0.40, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C12 ( 6.34, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C13 ( 11.94, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C14 ( 17.36, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C15 ( 22.40, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq C16 ( 19.88, 26.70) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq C17 ( 19.88, 21.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq C18 ( 17.36, 19.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq C19 ( 17.46, 14.34) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der C20 ( 22.40, 14.34) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq C21 ( 22.50, 19.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der C22 ( 22.90, 9.80) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der C23 ( 28.76, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der C24 ( 22.70, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq C25 ( 28.76, 9.80) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der C26 ( 32.66, 5.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq C27 ( 32.86, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der C28 ( 38.06, 5.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der C29 ( 37.86, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq C30 ( 43.71, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der C31 ( 43.71, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der C32 ( 22.80, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60 C33 ( 27.06, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30 C34 ( 31.16, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30 Página 10

12 Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo C35 ( 35.26, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30 C36 ( 39.36, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30 C37 ( 43.61, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.35 C38 ( 43.71, 22.40) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.35 C39 ( 43.71, 18.30) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.30 C40 ( 43.71, 14.20) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.35 C41 ( 22.70, 14.20) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda 0.40 C42 ( 22.75, 18.30) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda 0.40 C43 ( 22.70, 22.40) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Columna C1, C2, C3, C4, C5 C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15 C16, C17, C19, C20, C18, C21 C24, C22, C23, C25, C26, C27, C28, C29, C30, C31, C32, C33, C34, C35, C36, C37, C38, C40, C41, C43 C39, C42 Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y 2 2xUF-100x3([=]) xUF-100x3([=]) xUF-100x3([=]) xUF-100x3([=]) xUF-100x3([=]) # 100x # 100x x x x LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN -Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm² -Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm² 11.- MATERIALES UTILIZADOS Hormigones Elemento Hormigón f ck (kp/cm²) c Tamaño máximo del árido (mm) E c (kp/cm²) Todos H Aceros por elemento y posición Aceros en barras Elemento Acero f yk (kp/cm²) Todos A-63-42H s Página 11

13 Aceros en perfiles Tipo de acero para perfiles Acero Límite elástico (kp/cm²) Módulo de elasticidad (kp/cm²) Acero conformado ASTM A Acero laminado ASTM A CONCLUSIÓN Y ALCANCES Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El proyecto de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros. El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado académico de los profesionales designados para la construcción. Se realiza la presente memoria en el contexto de regularización de obras. JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO ICA Página 12

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