INFORME TECNICO DE CLCULO

RACK AUTOPORTANTE TIPO DRIVE IN

PROYECTO YICHANG

PROPIEDAD DE ALSUD

I. DESCRIPCIN GENERAL DEL PROYECTO

El presente Informe de diseo estructural se ha efectuado a solicitud de ALSUD para proponer una solucin estructural de un tipo de estantera metlica Rack Sistema Selectivo; proyecto ubicado en Av. San Genaro Mz B Lote 1 Urbanizacin Industrial Molitalia Distrito: Los Olivos departamento Lima, de las siguientes caractersticas:El proyecto consta de tres naves industriales de Rack Autoportante, empleando los sistemas Selectivo, Drive in y Pallet Runner; de los cuales se modela el Rack drive in Autoportante como se muestra en la figura:

Fig 1: Almacenamiento Bloques de rack DRIVE IN, bloque G.

1.1 FUNCIONALIDADLas estructuras estn diseadas para soportar cargas de almacenamiento las misma que se coloca entre vigas de cargas llegando hasta una altura de 7.68 m a la base de la carga.

Este estudio tiene por finalidad verificar los elementos estructurales propuestos. La forma, dimensiones y disposicin de los elementos de los modelos de racks de 5 niveles de carga, empleados para el anlisis aparecen en las figuras adjuntas.

2. MEMORIA DE CLCULO

2.1 NORMAS DE DISEO APLICADASLas estructuras son diseadas de acuerdo al reglamento nacional de edificaciones.En los siguientes captulos: Norma E-020 Cargas. Norma E-030 Diseo Sismo Resistente. Norma E-090 Estructuras metalicas.

Adems para las estructuras de acero conformado en frio como: racks drive in auto portante.

La gua de diseo de racks: MH16.1:2008 RMI (Rack Manufacture Institute) especificaciones para diseo y evaluacin y utilizacin de racks de almacenamiento de acero.

Para los materiales se utiliza la norma:

Specification for the Design of Cold Formed Steel Structural Members emitido por AISI American Society for Testing and Materials (ASTM)

2.2 Especificaciones del material

Para el diseo de las estructuras se utiliza las especificaciones de resistencia del:

ASTM A 36 o Q235 Fy= 250 MPA, Fu=400 MPA principalmente en elementos tipo poste.

ASTM 572 GR50 o Q345 Fy= 345 MPA, Fu=450 MPA principalmente en elementos tipo vigas, arriostres, mnsulas, etc.

Los pernos a usar deben ser son GR8

2.3 CONSIDERACIONES DE CARGA

Peso propio de la estructura (DL).

Es la carga analizada debido al peso propio de los elementos a instalar como: postes, vigas, diagonales, travesaos, correas y coberturas.

Para las correas de los techos se considera 8 Kg/m2 por efecto de coberturas y accesorios de fijacin.

Peso de los elementos a almacenar (PL).

El peso de la carga de almacenaje est distribuida sobre las estructuras en bloques de la siguiente forma.

Y la carga de una viga riel PL: (10 *1500kg)/ (10.30*2) m = 728.15 kg/ m

Carga viva de techo (LR).

La carga viva de techo de acuerdo a la norma se considera 30kg/m2

Cargas de impacto en las vigas (IL).

Solo se aplica a las vigas 25% de PL

CONSIDERACIONES SISMICAS

Debido a que el proyecto no cuenta con un EMS se consideran para el diseo los siguientes parmetros:

Cuando la estructura en una de sus direcciones es arriostrada (Ex) o (Ey).

Este espectro aplica a las estructuras tipo racks drive in autoportante en las direcciones (Ex) (Ey) .

Cargas de viento (W).

Las cargas de viento para verificar correas de techos y muros se plantean, no son influyentes en la carga de los racks.

2.4 COMBINACIONES DE CARGA METODO ASD

Combinacin Esttica

DL + PL + IL(solo para vigas)

DL + PL + LR

Combinacin Con Sismo

DL+ 0.8 PL EX/1.4

DL+ 0.8 PL EY/1.4

3.0 MODELOS ESTRUCTURALESA continuacin mostramos algunas vistas de los modelos estructurales propuesto.DRIVE IN

VISTA FRONTAL

VISTA LATERAL

VISTA PLANTA

VISTA EN ISOMETRIA

3.1 INGRESO DE CARGAS

Carga en viga riel PL: = 0.728 ton/ m

4.-RESULTADOS DEL ANALISIS A continuacin mostramos las estructuras de racks drive in autoportantes con los elementos estructurales:

Los resultados de los anlisis ssmicos realizados para las estructuras estudiadas se muestran a continuacin:

4.1.-COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS

DESPLAZAMIENTOS EN ESTRUCTURAS TIPO RACKS DRIVE IN AUTOPORTANTES

Para los desplazamientos se ha considerado el 80% de la carga de almacenaje. DEFORMACION SISMO X-XDEFORMACION SISMO Y-YMODELO ESTRCTURAL RACK DRIVE IN AUTOPORTANTE

4.2.- RESULTADOS DE ESFUERZOSBLOQUE G

(En poste Pn= 7.33 ton, 12.08 ton con sismo)(En poste Pn= 7.33 ton, 12.84 ton con sismo)

(En diagonal C 1.7mm =1.70 ton, con sismo)(En diagonal C 1.7mm =1.73 ton, con sismo)

(En doble diagonal c 1.7m =1.98 ton, ultima diagonal) (dos primeras)(En doble diagonal c 1.7m =1.86 ton, ultima diagonal)

( En arriostre Tn = 11.43 ton en base con sismo, TC75x75x2mmTn = 6.76 ton en cuarto nivel de arriostre, TC 50x50x2mm )

( Tmax=0.78 ton en sismo , varilla 3/8 )( Tmax=1.67 ton en sismo , varilla 3/8 )

( Viga riel M3-3= 75.90 Kg-m , 88.31 Kg-m con sismo, En avion U80x50x2.5mm 164 Kg-m )( Viga riel M3-3= 75.90 Kg-m , 190.83 Kg-m con sismo, En avion U80x50x2.5mm 164 Kg-m )

5.-VERIFICACION DE LOS ELEMENTOS5.1.- Viga riel:Seccin: VIGA riel: A = 5.14CM2, S= 10.17cm3, L = 1.10mCarga viva: 728.15 kg/ml

Anlisis sin sismo impacto vigaFb = M/S < 1540 kg/cm2RacksM ( Kg-m)S (cm3)Fb (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

G75.9012.71597.21540OK

Anlisis con sismoFb = M/S < 1540x4/3 =2053 kg/cm2RacksM ( Kg-m)S (cm3)Fb (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

G190.8312.711501.42053OK

5.2.- Avion:Seccin: Avin U50x80x2.50mm: A = 5.125cm2, S= 10.96cm3, L = 0.25m

Anlisis sin sismo impacto vigaFb = M/S < 1540 kg/cm2RacksM ( Kg-m)S (cm3)Fb (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

G164.7710.961503.371540.0OK

Anlisis con sismoFb = M/S < 1540x4/3 =2053 kg/cm2RacksM ( Kg-m)S (cm3)Fb (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

G177.7610.961621.92053.0OK

5.3.- Arriostre Horizontal superior:Direccin X-XSeccin: varilla 3/8 A =0.71cm2 Anlisis sin sismoFt = T/A < 1540 kg/cm2RacksT ( kg)A (cm2)Ft (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

B80.00.71112.71540Ok

Anlisis con sismo.Ft = T/A < 2053 kg/cm2RacksT ( kg)A (cm2)Ft (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

B16700.7123522053NO!

5.4.- Arriostre Vertical :En marcos:Direccin Y-YSeccin: C 40 x 26 x 1.7 mm (diagonales de marco)

Anlisis sin sismo en bloques

RacksP ( kg)Pn(kg)Numero de PerfilesConformidad

G115.01308.01Ok

Anlisis con sismo en bloques

RacksP ( kg)Pn (Kg)Numero de PerfilesConformidad

B,E,F1715.41740.01Ok

Anlisis sin sismo en 1 primera diagonales inferiores

RacksP ( kg)Pn(kg)Numero de PerfilesConformidad

G88.01308.02Ok

Anlisis con sismo en 1 primera diagonales inferiores

RacksP ( kg)Pn (Kg)Numero de PerfilesConformidad

G1980.01740.12Ok

5.5 Arriostre longitudinal:Direccin X-X Seccin: Perfil TC 50x50x2.00 mm A =3.84cm2En 03 niveles superioresAnlisis sin sismoFP = Pn/A < 1540 kg/cm2RacksP ( kg)A (cm2)Fcr (kg/cm2)Pn (kg)Conformidad

G410.03.84865.72780.0Ok

Anlisis con sismo (modelo solo en tensin)Ft = T/A < 2053 kg/cm2RacksT ( kg)A (cm2)Ft (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

G6760.03.841760.42053Ok

Seccin: Perfil TC 75x75x2.00 mm A =5.84cm2En 03 niveles inferioresAnlisis sin sismoFP = Pn/A < 1540 kg/cm2RacksP ( kg)A (cm2)Fcr (kg/cm2)Padm (kg)Conformidad

B23905.84501.76150.0Ok

Anlisis con sismo (modelo solo en tensin)Ft = T/A < 2053 kg/cm2RacksT ( kg)A (cm2)Ft (kg/cm2)Fad (kg/cm2)Conformidad

B11430.05.841957.22053Ok

DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESIN

El diseo de elementos en compresin como postes omega por ser elementos de una sola simetra se verifica su capacidad de compresin axial.

Para la verificacin por casos de sismo se incrementa el valor de resistencia en 4/3.

Fuerzas en bloque doble de rack drive in o autoportante (estructura ms esforzada)

Estado crtico P = 7.33 ton, Psismo = 12.08 ton

Sin sismo7.33 ton < 11.26 tonOKCon sismo12.08 ton < 14.97 ton.OKComb 3 Eje 9/9 P=12.84 M2=1.32 M3=0Comb 2 P=6.26 M2=190.25 P=6.17 M2=263.3Caso crtico: P=6.26 ton M3=0 M2=263.3 kg.mSe debe cumplir: fc/Fc + fbx/Fbx + fby/Fby 1.0Entonces:6.26/14.97 + 0.00/394 + 263.3/676 = 0.42 + 0 + 0.39 = 0.81 OK!

6.- DESCRIPCIN DE ELEMENTOS

7.- CONCLUSIONES

Luego de los anlisis realizados, podemos concluir lo siguiente:

a) De acuerdo al presente informe, la carga que soporta la estructura es de 1500 Kg. Por parihuela en los cinco (06) niveles de almacenaje.b) Las columnas existentes se han considerado simplemente apoyadas en el piso y las vigas de carga con conexin continua con las columnas. Las columnas son de perfil de 120x95x3.0mm de grado 50, Las vigas riel 2.50mm.c) El anlisis se ha realizado con los requisitos establecidos en la norma E.030 de Diseo Sismo resistente. Segn esta norma, estas estructuras estn diseadas para resistir un sismo con una aceleracin del terreno de 0.2 g en Lurin, para un R=6 en ambas direcciones, que es la solicitacin establecida como requisito de diseo ssmico.d) Para el caso de las columnas se tiene que estos cumplen para todos los estados de carga en los bloques analizados del rack.

e) Para el caso de la viga se tiene que est conforme por no exceder su capacidad requerida resistente.

f) Para los arriostres se tiene: En la direccin X-X se tiene que estos cumple para los diferentes estados de carga.Arriostres de perfil TC 50x50x2.0mm, TC 75x75x2.0mm En la direccin Y-Y se tiene que estos cumple para los diferentes estados de carga. En general los elementos del Rack cumplen con los requisitos de diseo indicados en el Reglamento Nacional de Edificaciones y la norma AISI.

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