MEMORIA DE CALCULO

CONSTRUCCIN DE NAVE INDUSTRIAL - PIURA

INDICE

1.0Justificacin de la solucin Adoptada1.01Estructuracin1.02Planteamiento de los Apoyos.2.0Mtodo de Clculo ( Anlisis y Diseo)2.01Anlisis Estructural2.02Modelo estructural Digitalizado2.03Diseo en Acero Estructural3.0Caractersticas de los Materiales3.01Acero Estructural

4.0Predimensionamiento4.01Predimensionamiento de viguetas4.02Predimensionamiento de Tijerales4.03Predimensionamiento de Columnas5.0Cargas5.01Cargas de gravedad5.01.01 Carga Muerta5.01.02 Carga Viva5.02Cargas de Viento5.02.01 Velocidad de Diseo5.02.02 Carga exterior de viento5.02.03 Factores de forma

6.0Metrado de cargas6.01Carga Muerta6.02carga Viva6.03Carga de viento7.0Diseo7.01Viguetas7.02Tijerales7.03Columna

1.0 JUSTIFICACIN DE LA SOLUCIN ADOPTADA MEMORIA DESCRIPTIVA.Se ha diseado una Estructura para techo inclinado a dos aguas conformada por viguetas dimensionales y Tijerales rectangulares, de acero, del tipo reticulado, conformados por varillas de acero ASTM A36 Soldable Fy= 2,530 Kg/cm2. Las Conexiones son soldadas.

JUSTIFICACIONSe ha optado por este tipo de estructura, techo a 02 aguas por presencia de lluvias en la zona 1.1 Estructuracin.- La estructura esta compuesta por viguetas espaciadas a 2.54m. y apoyadas sobre tijerales rectangulares los cuales se encuentran espaciadas cada 9.00mLas Viguetas estn conformadas por 01 barras de acero 5/8 en la parte superior, 01 barra 1/2 en la parte inferior y varilla de 1/2 en diagonales.Los tijerales estn conformados por bridas superiores e inferiores con 02 angulos 2 x2 x 1/8, con Diagonales y Montantes d 1/2 y arriostres de 5/8Columnas de de tubo cuadrado hueco de 8x9mm

1.2 Planteamiento de los Apoyos.- Los apoyos son del tipo articulado, en los cuales se restringen las fuerzas horizontales del tijeral, usando un templador de 5/82.0 MTODO DE CLCULO ( ANLISIS Y DISEO)

2.1 Anlisis Estructural .- El anlisis estructural de la edificacin, se ha hecho mediante el programa SAP2000 V15.0.0 . Este programa utiliza mtodos matriciales para la solucin de mltiples ecuaciones de mltiples incgnitas, que corresponden a esfuerzos y deformaciones de los diferentes elementos de una estructura.

2.2 Modelo Estructural Digital .- Para los efectos del anlisis, se ha configurado un Modelo Tridimensional para diseo de tijerales y columnas, y un modelo plano para las Viguetas, Las cargas a aplicarse en las viguetas son uniformemente distribuidas en las bridas superiores de estas. Para diseo del tijeral se ha trabajado un estructura tridemensional la cual fue ingresada al SAP v15.0.0.

2.3 Diseo en Acero Estructural .- Conociendo las propiedades de los materiales a emplear, as como las normas a las que se sujetan, en la mecnica estructural se define la teora elstica, que luego de las suposiciones establecidas, da como resultado las formula para el diseo f = Mc/I, que nos da los esfuerzos, ante la aplicacin de cargas , para flexin. Igualmente se han desarrollado otras formulas para el estudio de Pandeo en los casos de flexo compresin.El diseo en Acero Estructural, se hizo usando el programa SAP2000, la norma de diseo adoptada es AISC360-05, LRFD El mtodo de diseo es el de Diseo por Resistencia ( Load and Resistance Factor Design) diseo por Resistencia usando factores de Carga y Resistencia. La resistencia de diseo de cada componente Estructural es mayor igual a la resistencia requerida , obtenida de acuerdo a las combinaciones de Carga correspondientes

RuRn

=0.75(Traccin)=0.90(Compresin)=0.90(Flexin)=0.90(Corte)

3.0 CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES

3.1 Acero Estructural.-. Donde:E: Modulo de elasticidad del material.: Densidad.Fy: Esfuerzo de fluencia.Fu: Esfuerzo de fractura.

4.0 PREDIMENSIONAMIENTO

4.1 Predimensionamiento de Viguetas

La razn por la que se aprecia una diferencia c entre el peralte usado y el calculado para viguetas separador intermedio.

4.2 Predimensionamiento de Tijerales

Se ha verificado que el tijeral con un peralte de 0.70m si cumple con las cargas de diseo.

4.3 Predimensionamiento de ColumnasEn lo que respecta a columnas se acostumbra no utilizar relaciones de esbeltezmayores a 120 porque la columna tambin debe cumplir la funcin de aportar rigidez a todo el conjunto.

Del cuadro anterior y de los dimetros de tubo que existen en el mercado tenemos que 0.13 mts equivalen a tubo hueco de 6= 0.125 mts, asumimos una seccin de 8

5.0 CARGASEl metrado se realizar de acuerdo a las sobrecargas especificadas en la norma E-020 de cargas y segn la metodologa del metrado isosttico o tambin conocido como el de reas tributarias.5.1 CARGAS DE GRAVEDAD.Son las llamadas tambin cargas verticales y son originadas ya sea por el peso delos elementos que conforman la estructura o por el uso que se le da.

5.1.1 Carga Muerta.- Peso propio: Este est en funcin de los elementos que conforman los tijerales, viguetas y columnas de la estructura. El peso de la estructura ha sido calculado con el programa SAP2000 V15.0.0

Peso de la cobertura: Que son, la cobertura liviana (3.00 kg/cm2)

5.1.2 Carga VivaCarga Viva de Inspeccin: La norma E-020 de cargas, para coberturas livianas considera una sobrecarga, carga viva de techo, de 30 kg/m2. Para todas las viguetas de las estructura se ha considerado un rea tributaria de 1 m de ancho sobre la que acta la carga viva.Esto es porque esta slo actuar en el momento de montar el techo, cuando se quiera hacer alguna reparacin o cuando se presente algn caso especial de sobrecarga no contemplado

5.2 CARGAS DE VIENTOTodas las estructuras estn sujetas a la accin del viento. Tambin lo estn aquellas ubicadas en zonas donde la velocidad del viento es significativa o en las que debido a su forma, son ms vulnerables a los efectos aerodinmicos. En el caso de las estructuras de acero, su peso relativamente bajo y grandes superficies expuestas a la accin del viento, produce una magnificacin de los efectos del viento relativos a la inercia de la estructura. Por esto las cargas de viento pueden ser ms importantes que las debidas a sismo.

5.2.1 Velocidad de diseo.- A continuacin se muestra una figura en la cual se grafica las curvas de velocidad en el Per (isotacas), a una altura de 10 metros, para un periodo de retorno de 50 aos. Aqu se observa que para la ciudad de Piura se obtiene una velocidad de 55 kph (mayor a 15 m/s).

Segn la Norma E-020 . la velocidad mxima no debe ser menor de 75 Km/hr, por lo que asumimos este valor para calcular la velocidad de diseo

Vh=71.40 km/hr5.2.2 Carga exterior de vientoPara hallar las presiones originadas por el viento se tiene que aplicar la siguiente ecuacin

5.2.3 Factores de formaLas presiones pueden ser positivas (presin) o negativas (succin), determinadas por un coeficiente Cp, y sern consideradas como diferenciales con relacin a la presin atmosfrica normal.

6.0 METRADO DE CARGASEl metrado se realizar de acuerdo a las sobrecargas especificadas en la norma E-020 de cargas y segn la metodologa del metrado isosttico o tambin conocido como el de reas tributarias.6.1 CARGAS MUERTASSe distribuye uniformemente sobre la vigueta en toda su longitud, solo se considera el peso de la cobertura, ya que el peso de la estructura es calculado por el programa.Carga uniformemente distribuida en Viguetas centralesD=3*2.50=7.50 kg/mCarga uniformemente distribuida en Viguetas LateralesD=3*1.25=3.75 kg/m6.2 CARGAS VIVASPara todas las viguetas de las estructura se ha considerado un rea tributaria de 1 m de ancho sobre la que acta la carga viva. Esto es porque esta slo actuar en el momento de montar el techo, cuando se quiera hacer alguna reparacin o cuando se presente algn caso especial de sobrecarga no contemplado.Carga uniformemente distribuida en Viguetas L=30*1.00=30.00 kg/m

6.3 CARGA DE VIENTOCarga uniformemente distribuida en Viguetas centrales perpendicular a la estructuraBarloventoW= 0.005*(+0.7)(71.40)2 x2.50=44.61 kg/mW= 0.005*(-0.3)(71.40)2 x2.50=-19.12 kg/mSotaventoW= 0.005*(-0.6)(71.40)2 x2.50=-38.24 kg/m

Carga uniformemente distribuida en Viguetas laterales perpendicular a la estructuraBarloventoW= 0.005*(+0.7)(71.40)2 x 1.25=22.30 kg/mW= 0.005*(-0.3)(71.40)2 x 1.25=-9.56 kg/mSotaventoW= 0.005*(-0.6)(71.40)2 x 1.25=-19.12 kg/m

7.0 DISEOUna vez que el modelo ha sido corrido SAP2000 mostrar un informe sobre el anlisis realizado. En dicho informe se muestran datos como: el tamao del modelo, el nmero de barras, los tipos de anlisis que se han efectuado y los errores al desarrollar el anlisis, si los hubiera.

7.1 DISEO DE VIGUETACargas Uniformemente repartidasCargas axiales actuantes.

Secciones calculadas por SAP V15.0.0

BRIDA SUPERIOR (varilla lisa de 5/8)< Pn OK BRIDA INFERIOR (varilla lisa de 1/2)< Pn OK

7.2 DISEO DE TIJERALCargas Uniformemente repartidas

Cargas axiales actuantes.

Acero calculado

Se uniformizan medidas

7.3 DISEO DE COLUMNA