ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
2
3.- NORMAS CONSIDERADAS
2
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
2
4.1.- Gravitatorias
3
4.2.- Viento
3
4.3.- Sismo
3
4.3.1.- Datos generales de sismo
4
4.4.- Hipótesis de carga
4
4.5.- Empujes en muros
5
5.- ESTADOS LÍMITE
5
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
5
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
5
6.2.- Combinaciones
9
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
10
8.1.- Columnas
11
8.2.- Muros
11
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 12 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN
12
11.- MATERIALES UTILIZADOS
12
11.1.- Hormigones
12
11.2.- Aceros por elemento y posición
12
11.2.1.- Aceros en barras
12
11.2.2.- Aceros en perfiles
12
1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el diseño estructural de montacarga ubicado en la periferia de la comuna, con el objetivo a prestar servicios en local. Categoría de uso general. Suelo de tipo arcilloso.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La obra es de dos pisos de altura, con desnivel intermedio de tipo fosa. Está estructurada en base a marcos rígidos de acero en todos sus niveles, y hormigón armado según estándar vigente; en especifico en desnivel y radieres de piso -a especificar en obraEn la primera planta cadenas de hormigón armado y pilares -sin vinculación exterior- descansan sobre mejoramiento corrido y fundación corrida de hormigón armado. En su interior el shaft de montacarga no cuenta con pisos asociados, dado que es de tipo autoportante y aislado de la estructura del local por medio de dilataciones perimetrales. La techumbre está conformada por estructuras secundarias de policarbonato y acero -despreciables como carga-.
3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh427
Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008
Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977
Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971
Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996
Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006
Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009
Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh1928 Of1993
Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 Of2010
Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08
Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005
Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.
Página 2
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias S.C.U (t/m²)
Cargas permanentes (t/m²)
AZOTEA
0.20
0.20
PISO 2
0.20
0.20
PISO 1
0.20
0.20
RADIER
0.20
0.20
Fundación
0.00
0.00
Planta
4.2.- Viento NCh432-2010 Diseño estructural. Cargas de viento Categoría del terreno: Categoría C Velocidad básica del viento: 67.00 m/s Categoría de uso: Categoría II Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda Plantas En todas las plantas
Ancho de banda Y (m)
Ancho de banda X (m)
2.70
3.00
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Coeficientes de Cargas +X: 1.00
-X:1.00
+Y: 1.00
-Y:1.00
Cargas de viento Viento X (t)
Viento Y (t)
AZOTEA
0.763
0.862
PISO 2
1.512
1.708
PISO 1
1.197
1.352
RADIER
0.000
0.000
Planta
4.3.- Sismo Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011) Norma Chilena Oficial Página 3
Diseño Sísmico de Edificios (Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011) Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
4.3.1.- 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 Sistema estructural R 0X : Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R 0Y : Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
R 0X : 11.00 R 0Y : 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría II Parámetros de cálculo Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma Fracción de sobrecarga de uso Fracción de sobrecarga de nieve
: 0.50 : 0.50
Factor multiplicador del espectro
: 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma 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
Página 4
4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas permanentes Sobrecarga de uso Sismo X Sismo Y Viento +X exc.+ Viento +X exc.Viento -X exc.+ Viento -X exc.Viento +Y exc.+ Viento +Y exc.Viento -Y exc.+ Viento -Y exc.-
4.5.- Empujes en muros
5.- ESTADOS LÍMITE E.L.U. de rotura. Hormigón NCh430.Of2008, Dº60:2011 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
∑γ j ≥1
Gj
Gkj + γPPk + ∑ γ QiQki i≥1
- Situaciones sísmicas
∑γ j ≥1
Gj
Gkj + γPPk + γ AE A E + ∑ γ QiQki i ≥1
- Donde:
G k Acción permanente P k Acción de pretensado Q k Acción variable A E Acción sísmica γ G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes γP
Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
γ Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal γ Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento γ AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
Página 5
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán: E.L.U. de rotura. Hormigón: NCh430.Of2008, Dº60:2011 E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: NCh430.Of2008, Dº60:2011
(9-1) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
1.400
1.400
Sobrecarga (Q) Viento (Q)
(9-2 Lr) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
1.600
Viento (Q)
(9-2 S) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
1.600
Viento (Q)
(9-3 Lr, L) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
0.500
Viento (Q)
(9-3 S, L) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
0.500
Viento (Q)
Página 6
(9-3 Lr, W) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
1.200
1.200
0.000
0.800
Sobrecarga (Q) Viento (Q)
(9-3 S, W) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
1.200
1.200
0.000
0.800
Sobrecarga (Q) Viento (Q)
(9-4 Lr) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
0.500
Viento (Q)
1.600
1.600
(9-4 S) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
0.500
Viento (Q)
1.600
1.600
(9-5) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.200
1.200
Sobrecarga (Q)
0.000
0.500
-1.400
1.400
Viento (Q) Sismo (E)
(9-6) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
0.900
0.900
0.000
1.600
Sobrecarga (Q) Viento (Q)
Página 7
(9-7) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
0.900
0.900
-1.400
1.400
Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sismo (E) Acero conformado: NCh427 Tensiones sobre el terreno
Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.000
1.000
Sobrecarga (Q)
0.000
1.000
Viento (Q)
0.000
1.000
Sísmica Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.000
1.000
Sobrecarga (Q)
0.000
1.000
-1.000
1.000
Viento (Q) Sismo (E) Desplazamientos
Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.000
1.000
Sobrecarga (Q)
0.000
1.000
Viento (Q)
0.000
1.000
Sísmica Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.000
1.000
Sobrecarga (Q)
0.000
1.000
-1.000
1.000
Viento (Q) Sismo (E)
Página 8
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
Sismo X
SY
Sismo Y
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.-)
1
1.400 1.400
2
1.200 1.200
3
1.200 1.200 1.600
4
1.200 1.200
1.600
5
1.200 1.200 0.500
1.600
6
1.200 1.200
1.600
7
1.200 1.200 0.500
1.600
8
1.200 1.200
1.600
9
1.200 1.200 0.500
1.600
SX
SY
10
1.200 1.200
1.600
11
1.200 1.200 0.500
1.600
12
1.200 1.200
1.600
13
1.200 1.200 0.500
1.600
14
1.200 1.200
1.600
15
1.200 1.200 0.500
1.600
16
1.200 1.200
1.600
17
1.200 1.200 0.500
1.600
18
1.200 1.200
1.600
19
1.200 1.200 0.500
1.600
20
1.200 1.200
-1.400
21
1.200 1.200 0.500
-1.400
22
1.200 1.200
1.400
23
1.200 1.200 0.500
1.400
24
1.200 1.200
-1.400
25
1.200 1.200 0.500
-1.400
26
1.200 1.200
1.400
27
1.200 1.200 0.500
1.400
28
0.900 0.900
29
0.900 0.900
30
0.900 0.900
31
0.900 0.900
32
0.900 0.900
1.600 1.600 1.600 1.600
Página 9
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
SY
33
0.900 0.900
1.600
34
0.900 0.900
35
0.900 0.900
36
0.900 0.900
37
0.900 0.900
-1.400
38
0.900 0.900
1.400
39
0.900 0.900
-1.400
40
0.900 0.900
1.400
1.600 1.600 1.600
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.-)
1
1.000 1.000
2
1.000 1.000 1.000
3
1.000 1.000
1.000
4
1.000 1.000 1.000
1.000
5
1.000 1.000
1.000
6
1.000 1.000 1.000
1.000
7
1.000 1.000
1.000
8
1.000 1.000 1.000
1.000
9
SX
SY
1.000 1.000
1.000
10
1.000 1.000 1.000
1.000
11
1.000 1.000
1.000
12
1.000 1.000 1.000
1.000
13
1.000 1.000
1.000
14
1.000 1.000 1.000
1.000
15
1.000 1.000
1.000
16
1.000 1.000 1.000
1.000
17
1.000 1.000
1.000
18
1.000 1.000 1.000
1.000
19
1.000 1.000
-1.000
20
1.000 1.000 1.000
-1.000
21
1.000 1.000
1.000
22
1.000 1.000 1.000
1.000
23
1.000 1.000
-1.000
24
1.000 1.000 1.000
-1.000
25
1.000 1.000
1.000
26
1.000 1.000 1.000
1.000
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota 4 AZOTEA
4 AZOTEA
2.40 4.90
3 PISO 2
3 PISO 2
2.40 2.50
2 PISO 1
2 PISO 1
1.40 0.10
1 RADIER
1 RADIER
0.35 -1.30
0 Fundación
-1.65
Página 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 8.1.- Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF
Datos de las columnas Vinculación exterior
Ang.
Punto fijo
0.0
Esq. inf. izq.
2-4
Arranca sobre la columna C12 0.0
Esq. inf. izq.
2-4
Sin vinculación exterior
0.0 Esq. sup. izq.
( 1.56, -0.00)
2-4
Sin vinculación exterior
0.0
Esq. inf. izq.
( 1.56, 2.57)
2-4
Sin vinculación exterior
0.0
Esq. inf. izq.
C9
( 3.42, 2.47)
0-2
Con vinculación exterior
0.0
Esq. inf. izq.
C9a
( 3.62, 2.67)
2-4
Arranca sobre la columna C9
0.0 Esq. sup. der.
C10
( 3.42, 0.00)
0-2
Con vinculación exterior
0.0
C10a
( 3.62, 0.00)
2-4
Arranca sobre la columna C10 0.0 Esq. inf. der.
C11
( 1.09, 2.67)
0-2
Con vinculación exterior
C11b
( 1.09, 2.67)
2-4
Arranca sobre la columna C11 0.0 Esq. sup. izq.
C12
( 1.09, 0.00)
0-2
Con vinculación exterior
C1
( 0.00, 0.00)
2-4
Sin vinculación exterior
C2
( 1.09, 0.00)
C3
( -0.00, 2.67)
C6 C8
Altura de apoyo
Esq. inf. izq.
0.0 Esq. sup. izq. 0.0
Esq. inf. izq.
0.60 0.60 0.60 0.60
8.2.- Muros - Las coordenadas de los vértices inicial y final son absolutas. - Las dimensiones están expresadas en metros.
Referencia
Datos geométricos del muro GI- GF Vértices Inicial Final
Tipo muro
Planta
Dimensiones Izquierda+Derecha=Total
M1
Muro de hormigón armado
0-2
( 1.19, 0.10) ( 3.52, 0.10)
2 1
0.1+0.1=0.2 0.1+0.1=0.2
M2
Muro de hormigón armado
0-2
( 3.52, 0.10) ( 3.52, 2.57)
2 1
0.1+0.1=0.2 0.1+0.1=0.2
M3
Muro de hormigón armado
0-2
( 1.19, 2.57) ( 3.52, 2.57)
2 1
0.1+0.1=0.2 0.1+0.1=0.2
M4
Muro de hormigón armado
0-2
( 1.19, 0.10) ( 1.19, 2.57)
2 1
0.1+0.1=0.2 0.1+0.1=0.2
Referencia
Empujes y zapata del muro Empujes Zapata del muro
M1
Empuje izquierdo: Zapata corrida: 0.800 x 0.600 Sin empujes Vuelos: izq.:0.30 der.:0.30 altura:0.60 Empuje derecho: Sin empujes
M2
Empuje izquierdo: Zapata corrida: 0.800 x 0.600 Vuelos: izq.:0.30 der.:0.30 altura:0.60 Sin empujes Empuje derecho: Sin empujes
Página 11
Referencia
Empujes
Zapata del muro
M3
Empuje izquierdo: Zapata corrida: 0.800 x 0.600 Vuelos: izq.:0.30 der.:0.30 altura:0.60 Sin empujes Empuje derecho: Sin empujes
M4
Empuje izquierdo: Zapata corrida: 0.800 x 0.600 Vuelos: izq.:0.30 der.:0.30 altura:0.60 Sin empujes Empuje derecho: Sin empujes
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Columna
Planta
C1, C3 C6, C8, C2, C11b C10, C9, C11, C12 C9a, C10a
Dimensiones Coeficiente de empotramiento (cm) Cabeza Pie
Coeficiente de pandeo X
Y
Coeficiente de rigidez axil
4
# 100x6.07
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
# 100x8.96
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
4
# 100x6.07
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
# 100x6.07
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
20x20
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
20x20
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
4
# 100x6.07
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
# 100x8.96
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
10.- 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 11.1.- Hormigones Elemento Todos
Hormigón H25
f ck (kp/cm²)
γc
Tamaño máximo del árido (mm)
Ec (kp/cm²)
200
1.00
15
212132
11.2.- Aceros por elemento y posición 11.2.1.- Aceros en barras
Elemento Todos
Acero A-63-42H
f yk (kp/cm²)
γs
4200
1.00
Página 12
11.2.2.- Aceros en perfiles
Tipo de acero para perfiles
Acero
Límite elástico Módulo de elasticidad (kp/cm²) (kp/cm²)
Acero conformado
A42-27ES
2700
2100000
Acero laminado
A42-27ES
2700
2100000
12.- 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. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros. La obra posee estructuras previamente ejecutadas en base a proyectos carentes de memoria de cálculo estructural, realizándose la presente considerando antecedentes extendidos por el mandante. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. El proyecto de estructuras y memoria son del tipo regularización.
JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ ARQUITECTO ICA 10867
Página 13
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
MONTACARGAS LOCAL COMERCIAL ROL 140-6 Avenida Centenario 269, San Antonio, V Región
SAN ANTONIO REGIÓN DE VALPARAÍSO