CALCULO DE GALPONES Y ESTRUCTURAS
JUAN LUIS MENARES ARQUITECTO U.S.M. JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL MENARESJL@GMAIL.COM WHATSAPP +56941055309
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
2
3.- NORMAS CONSIDERADAS
2
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
2
4.1.- Gravitatorias
2
4.2.- Viento
2
4.3.- Sismo
3
4.3.1.- Datos generales de sismo 4.4.- Hipótesis de carga
3 4
5.- ESTADOS LÍMITE
4
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
4
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
5
6.2.- Combinaciones
6
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
8
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS
8
8.1.- Pilares 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA
8
9
10.- LISTADO DE PAÑOS
10
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
Memoria Memoria de cálculo ampliación
Fecha: 23/01/20
1.- Introducción Galpón ampliación Uso General, Categoría 2
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA Proyecto: Memoria de cálculo ampliación Clave: SISMICA
3.- NORMAS CONSIDERADAS Hormigón: ACI 318-99 (Chile) Aceros conformados: NCh427 Aceros laminados y armados: NCh427 Losas mixtas: Eurocódigo 4
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias S.C.U (t/m²)
Cargas muertas (t/m²)
Forjado 3
0.05
0.05
Forjado 2
0.20
0.20
Forjado 1
0.00
0.00
Cimentación
0.00
0.00
Planta
4.2.- Viento NCh432-2010 Diseño estructural. Cargas de viento Categoría del terreno: Categoría D Velocidad básica del viento: 67.00 m/s Categoría de uso: Categoría IV Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda Plantas
Ancho de banda Y (m)
Ancho de banda X (m)
10.00
15.00
En todas las plantas 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 Planta
Viento X (t)
Viento Y (t) Página 2
Memoria Memoria de cálculo ampliación
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Cargas de viento Viento X (t)
Viento Y (t)
Forjado 3
5.039
8.144
Forjado 2
10.406
16.879
Forjado 1
5.746
9.321
Planta
4.3.- 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 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 IV 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 Factor multiplicador del espectro
: 0.50 : 0.50 : 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
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Memoria Memoria de cálculo ampliación
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Proyección en planta de la obra
4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas muertas 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.-
5.- ESTADOS LÍMITE E.L.U. de rotura. Hormigón ACI 318-99 (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones Acero conformado Acero laminado 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 Página 4
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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
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: ACI 318-99 (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
0.900
1.400
Sobrecarga (Q)
0.000
1.700
Viento (Q)
Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
1.050
1.050
Sobrecarga (Q)
0.000
1.275
Viento (Q)
1.275
1.275
Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Carga permanente (G)
Favorable
Desfavorable
0.900
0.900
1.300
1.300
Sobrecarga (Q) Viento (Q)
Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable
Desfavorable
Carga permanente (G)
0.900
1.400
Sobrecarga (Q)
0.000
1.400
-1.400
1.400
Viento (Q) Sismo (E)
Página 5
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Acero conformado: NCh427 Acero laminado: NCh427
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)
6.2.- Combinaciones
Nombres de las hipótesis
PP
Peso propio
CM
Cargas muertas
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.Página 6
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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.-)
SX
SY
1
0.900 0.900
2
1.400 1.400
3
0.900 0.900 1.700
4
1.400 1.400 1.700
5
1.050 1.050
1.275
6
1.050 1.050 1.275
1.275
7
1.050 1.050
1.275
8
1.050 1.050 1.275
1.275
9
1.050 1.050
1.275
10
1.050 1.050 1.275
1.275
11
1.050 1.050
1.275
12
1.050 1.050 1.275
1.275
13
1.050 1.050
1.275
14
1.050 1.050 1.275
1.275
15
1.050 1.050
1.275
16
1.050 1.050 1.275
1.275
17
1.050 1.050
1.275
18
1.050 1.050 1.275
1.275
19
1.050 1.050
1.275
20
1.050 1.050 1.275
1.275
21
0.900 0.900
22
0.900 0.900
23
0.900 0.900
24
0.900 0.900
25
0.900 0.900
26
0.900 0.900
27
0.900 0.900
28
0.900 0.900
29
0.900 0.900
-1.400
30
1.400 1.400
-1.400
31
0.900 0.900 1.400
-1.400
32
1.400 1.400 1.400
-1.400
33
0.900 0.900
1.400
34
1.400 1.400
1.400
35
0.900 0.900 1.400
1.400
36
1.400 1.400 1.400
1.400
37
0.900 0.900
-1.400
38
1.400 1.400
-1.400
39
0.900 0.900 1.400
-1.400
40
1.400 1.400 1.400
-1.400
41
0.900 0.900
1.400
42
1.400 1.400
1.400
43
0.900 0.900 1.400
1.400
44
1.400 1.400 1.400
1.400
1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300 1.300
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Memoria Memoria de cálculo ampliación
Acero conformado
Acero laminado
Desplazamientos
Comb.
PP
CM
Qa
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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 3 Forjado 3
3 Forjado 3
3.10 6.80
2 Forjado 2
2 Forjado 2
3.60 3.70
1 Forjado 1
1 Forjado 1
0.10 0.10
0 Cimentación
0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 8.1.- Pilares GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales
Referencia
Datos de los pilares Vinculación exterior
Coord(P.Fijo)
GI- GF
Ang.
Punto fijo
Canto de apoyo
C1
(261.76, 93.16)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C2
(256.01, 93.16)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C3
(250.26, 93.16)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C4
(239.66, 93.91)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00 Página 8
Memoria Memoria de cálculo ampliación Referencia
Fecha: 23/01/20
Coord(P.Fijo)
GI- GF
C5
(239.66,104.71)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
Vinculación exterior
Ang.
Punto fijo
Canto de apoyo 0.00
C6
(256.01,104.71)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C7
(261.76,104.71)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C8
(239.66,108.79)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C9
(250.26,108.79)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C10
(256.01,108.79)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C11
(239.66,113.79)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C12
(250.26,113.79)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C13
(239.66,119.59)
0-3
Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
0.00
C14
(250.45,104.81)
2-3
Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Pilar
C2
C1
C3
C4, C7
C5, C11
C6
C8
C9
C10
C12
C13
Planta
Dimensiones Coeficiente de empotramiento (cm) Cabeza Pie
Coeficiente de pandeo X
Y
Coeficiente de rigidez axil
3
HE 600 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 900 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 900 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 320 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 550 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 550 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 260 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 280 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 360 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 700 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 500 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 650 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 340 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 450 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 260 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 500 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 500 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 260 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 360 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 360 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 240 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 400 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
1
HE 400 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
HE 260 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
2
HE 340 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
Página 9
Memoria Memoria de cálculo ampliación Pilar
C14
Planta
Fecha: 23/01/20
Dimensiones Coeficiente de empotramiento (cm) Cabeza Pie
Coeficiente de pandeo X
Y
Coeficiente de rigidez axil
1
HE 360 A
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
3
# 100x8.96
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
10.- LISTADO DE PAÑOS Losas mixtas consideradas
Nombre HLM-60/220
Grupo
Descripción de la chapa HIASA - GRUPO GONVARRI Canto: 60 mm Intereje: 220 mm Ancho panel: 880 mm Ancho superior: 93 mm Ancho inferior: 60 mm Tipo de solape lateral: Inferior Límite elástico: 2446.48 kp/cm² Perfil: 0.70mm Peso superficial: 7.21 kg/m² Sección útil: 9.19 cm²/m Momento de inercia: 59.74 cm4/m Módulo resistente: 16.71 cm³/m Perfil: 0.80mm Peso superficial: 8.25 kg/m² Sección útil: 10.51 cm²/m Momento de inercia: 62.63 cm4/m Módulo resistente: 18.71 cm³/m Perfil: 1.00mm Peso superficial: 10.31 kg/m² Sección útil: 13.13 cm²/m Momento de inercia: 78.31 cm4/m Módulo resistente: 23.34 cm³/m Perfil: 1.20mm Peso superficial: 12.36 kg/m² Sección útil: 15.75 cm²/m Momento de inercia: 94.01 cm4/m Módulo resistente: 27.95 cm³/m
Losa mixta
Coordenadas del centro del paño Peso propio(t/m²)
Página 10
Memoria Memoria de cálculo ampliación Grupo
Losa mixta
HLM-60/220, Forjado 0.70mm, 2 h=150mm(60+90)
Fecha: 23/01/20
Coordenadas del centro del paño Peso propio(t/m²) 253.39,104.12 259.13,104.12 247.56,115.27 245.54, 97.01 245.54,101.59 245.54, 99.40 240.42, 94.54 240.41, 97.01 240.41, 99.40 240.41,101.59 240.41,103.73 240.43,105.91 240.43,107.94 240.43,110.24 240.43,112.72 241.41, 94.53 241.41, 97.01 241.41, 99.40 241.41,101.59 241.41,103.74 241.41,105.90 241.41,107.94 241.41,110.23 241.41,112.73 250.08, 94.54 250.08, 97.01 250.08, 99.40 250.08,101.59 250.08,103.74 250.08,105.91 250.08,107.93 250.08,110.24 250.08,112.72 249.29, 94.53 249.29, 97.01 249.29, 99.40 249.29,101.59 249.29,103.74 249.29,105.91 249.29,107.94 249.29,110.23 249.29,112.73 248.47, 94.53 248.47, 97.01 248.47, 99.40 248.47,101.59 248.47,103.74 248.47,105.91 248.47,107.94 248.47,110.23 248.47,112.73 247.56, 94.53 247.56, 97.01 247.56, 99.40 247.56,101.59 247.56,103.74 247.56,105.91 247.56,107.94 247.56,110.23 247.56,112.73 242.39, 97.01 242.39, 99.40 242.39,101.59 242.39,103.74 242.39,105.90 242.39,107.94 242.39,110.23
0.29
Página 11
Memoria Memoria de cálculo ampliación Grupo
Fecha: 23/01/20
Losa mixta
Coordenadas del centro del paño Peso propio(t/m²)
HLM-60/220, 0.80mm, h=150mm(60+90)
245.54,110.23 245.54,105.90 245.54,112.73 245.54,107.94 245.54,103.74 246.60,105.91 246.60,107.94 244.40,103.74 244.40,105.90 244.40,107.94 253.40,102.77
0.29
HLM-60/220, 1.00mm, h=150mm(60+90)
242.39, 94.53 246.60, 94.53 253.40, 96.70 244.41,116.14 245.52,115.84 246.60,115.54
0.30
HLM-60/220, 1.20mm, h=150mm(60+90)
245.54, 94.53 243.37, 94.53 244.40, 94.53 259.13, 95.40 253.40, 97.90 253.40, 99.11 253.40,101.55
0.30
11.- MATERIALES UTILIZADOS 11.1.- Hormigones Elemento Todos
Hormigón
f ck (kp/cm²)
γc
Tamaño máximo del árido (mm)
Ec (kp/cm²)
200
1.00
15
212132
H25
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
11.2.2.- Aceros en perfiles
Tipo de acero para perfiles
Acero
Límite elástico Módulo de elasticidad (kp/cm²) (kp/cm²)
Acero conformado
ASTM A36
2530
2100000
Acero laminado
ASTM A36
2530
2100000
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Memoria Memoria de cรกlculo ampliaciรณn
Fecha: 23/01/20
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