Bodega ColcuraMEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL0. GENERALIDADESLa presente memoria de Clculo, describe los criterios, mtodos y materiales empleados en el dimensionamiento de la estructura de la Bodega Colcura, de propiedad de Colcura S.A. El proyecto estructural se desarrolla de acuerdo a las Normas vigentes, a la Ordenanza General de Construcciones y a las instrucciones del mandante. El proyecto ser construido por Prosteel.

1.

CONCEPCIN GEOMETRICALa obra en cuestin consiste en la construccin de una estructura conformada por marcos de acero con columnas y vigas reticuladas. Los tensores sern de barras lisas de 12 [mm], las costaneras sern del tipo CA. Las fundaciones sern aisladas bajo pilares. Todo lo antes mencionado se muestra en planos de ingeniera adjuntos. La estructura tendr uso de Bodega.

2.2.1

CRITERIOS DE DISEOMateriales: Acero estructural: Para perfiles plegados y soldados, placas de unin y placas base, se utilizar acero estructural calidad A 42 27 ES, con una tensin de fluencia mnima de 2.700 kg/cm 2 y un mdulo de elasticidad E = 2.1x106 kg/cm2. Hormign: Para los elementos de hormign armado, se utilizar hormign calidad H-25 segn la Nch 170 of 85 con un 90% de nivel de confianza. La tensin utilizada en el diseo es fc = 250 kg/cm2. Acero de refuerzo: Para los elementos de hormign armado, se utilizar acero de refuerzo calidad A 630-420 H, con una tensin de fluencia mnima de 4200 kg/cm 2. La determinacin de la armadura de estos elementos se realiza por el mtodo a la rotura del ACI 318S-2008. Pernos: Los pernos de unin sern de calidad ASTM A-325. Se utilizarn pernos con hilo incluido en el plano de corte. Pernos de anclaje SAE 10-20.

2.2

Cargas de diseo:Memoria de Clculo Estructural

Bodega Colcura

a) Peso propio: Cubierta Techo: Suelo: Estructura metlica: Hormign armado: b) Sobrecargas uso: Sobrecarga de uso Techo:c)

9 kg/m2 1800 kg/m3 7850 kg/m3 2500 kg/m3

32 kg/m2

Sismo: Se realiza anlisis Esttico de acuerdo a lo indicado en Nch 2369 2003. El peso ssmico se determinar utilizando el 25% de la sobrecarga de uso segn lo indicado en la norma

d) Viento: Se realiza un anlisis de resistencia al viento para la estructura, de acuerdo a lo indicado en la Nch 432 of71, para una velocidad de 120 km/hr, con una presin bsica de 70 kg/m2, la cual se ve afecta a factores de forma y reas tributarias. 2.3 Combinaciones de carga: Se emplean las siguientes combinaciones de carga: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) Pp + Sc Pp + Viento Pp + 0,75 Sc + 0,75 Viento Pp 0,7 Sismo Pp + 0,75 Sc 0,53 Sismo 0,6 Pp Viento 0,6 Pp 0,7 Sismo 1,20 Pp + 1,6 Sc 1,4 Pp 1,4 Sc 1,4 Sismo 0,9 Pp 1,4 Sismo

(Pp = peso propio, Sc = sobrecarga) Las combinaciones 1, 2 y 3, se utilizan en la verificacin de las tensiones de la estructura (metlicas y madera) y diseo de los pernos de anclaje. Las combinaciones 1, 4, 5 y 6 se utilizan en la verificacin de las deformaciones de la estructura y en el dimensionamiento de las fundaciones. Las combinaciones 7, 8 y 9 se utilizan en el diseo de los elementos de hormign armado. 2.4 Mtodo de clculo: Se realiza un anlisis computacional de la estructura, realizando una modelacin tridimensional de la estructura considerando las condiciones de apoyo, las caractersticas de los perfiles componentes y la forma de la estructura, tal como se ve en las grficas adjuntas.

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Memoria de Clculo Estructural

Se construye un modelo considerando todas las secciones definidas por el proyecto estructural y se verifican las tensiones de diseo de estos elementos (momento, axial, corte). Las cargas se calculan por reas tributarias, con los valores indicados en el punto 2.2. Se aplican en los nudos o en las barras de los modelos segn corresponda. El diseo de los elementos de hormign armado se realiza por el mtodo de diseo a la rotura segn lo especificado en el Cdigo de Diseo de Estructuras de Concreto Reforzado basado en el ACI 318-2008. El diseo de los perfiles se realiza por el mtodo de las tensiones admisibles, considerando lo indicado en Manual de Diseo en Acero ICHA 2008. Adems, el software utilizado para el anlisis posee rutinas de verificacin de perfiles, basadas en el cdigo AISI (American Iron and Steel Institute) y en el cdigo AISC (American Iron and Steel Construction). Las costaneras se modelan como simplemente apoyadas, con las cargas provenientes del viento, sobrecarga, peso propio. Las uniones apernadas, se calculan al aplastamiento, con las cargas de traccin y corte obtenidas del anlisis. El mtodo de diseo es el indicado en el cdigo AISC. Las fundaciones se calculan con las reacciones de apoyo obtenidas del anlisis, manteniendo la tensin de contacto entre la fundacin y el suelo, bajo la tensin admisible. Tambin se limita el giro de la fundacin, al limitar el largo comprimido del suelo bajo la zapata a un mnimo de 80%.

3.

RESULTADOS DEL ANALISIS REALIZADOSe modela la estructura, de acuerdo a lo indicado anteriormente, aplicando las distintas cargas consideradas. Del anlisis se obtienen los siguientes resultados: Tensiones: Las tensiones de los elementos, estn bajo las admisibles, considerando las reducciones correspondientes por efecto de esbeltez, pandeo, etc. Deformaciones: Las deformaciones globales de la estructura (desplazamiento relativo de entrepiso y torsin en planta) y de los distintos componentes de la estructura (marcos, costaneras, vigas, etc.) estn bajo los lmites admisibles, por lo que no se compromete la serviciabilidad de la estructura. Fundaciones: Se verific que la tensin del suelo sea menor a la admisible al igual que el giro de la misma, de manera de mantener la estabilidad y serviciabilidad de las estructuras.

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Memoria de Clculo Estructural

4.-

BIBLIOGRAFA -

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Norma Chilena Nch 1537. Diseo estructural de Edificios. Cargas Permanentes y Sobrecargas de uso. Norma Chilena Nch 432 of71. Efecto del viento sobre las construcciones. Manual de Diseo en Acero ASCE, ICHA 2008. Cdigo de Diseo AISI, 2009 Norma Chilena Nch 433 of96. Clculo Anti ssmico de Edificios. Norma Chilena Nch 2369 Clculo Anti ssmico de Edificios Industriales. Cdigo de Diseo en hormign Armado ACI 318S-2008. Norma Chilena Nch 430 2008. Diseo hormign armado. Ley y Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones.

Ricardo GuevaraIngeniero Civil

O.G.A./R.G. Concepcin, Julio de 2010. Revisin 1, 26 de Julio de 2010.

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Memoria de Clculo Estructural

ANEXOS

Beltrn Mathieu N 94 - Barrio Universitario - Fono/fax 041-223221 - Concepcin

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:46:51

Y

Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL VISTAS MODELO 3D FRONTAL 1

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:48:11

Y X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL VISTAS MODELO 3D FRONTAL 2

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:49:23

Y X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL VISTAS MODELO 3D POSTERIOR 1

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:50:09

Y Z X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL VISTAS MODELO 3D POSTERIOR 2

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:50:49

Y Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL VISTAS MODELO 3D PLANTA

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:53:12

Y

Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL HIPOTESIS DE MODELACIN APOYOS ARTICULADOS

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: dl=Dead load Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 16:54:16

Y

Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL HIPOTESIS DE MODELACIN ROTULAS DIAGONALES, MONTANTES Y ARRIOSTRAMIENTOS

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: cu=cubierta y costaneras Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 17:00:24

Y

X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGAS COSTANERAS Y CUBIERTA CU = 5 [kg/m2] + 4 [kg/m2] = 9 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: sc=sobrecarga Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 17:06:08

Y

X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGAS SOBRECARGA DE TECHUMBRE SC = 32 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: vl=viento lateral Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 20:26:13

Y

X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGA VIENTO LATERAL Q = 70 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: vf=viento frontal Analysis: unresolved Date: 26/07/2010 17:55:24

Y

X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGAS VIENTO FRONTAL Q = 70 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: sx=sismo x Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 17:41:34

Y

Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGAS SISMO X

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: sz=sismo z Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 17:42:17

Y

Z

X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL ANLISIS DE CARGAS SISMO Z

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c1=dl+cu+sc Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:01:59

Y Z X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO RELACION DE TENSIONES OK!

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c1=dl+cu+sc Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:08:58Approx. Stress for members Bending + axial kg/cm2

Y Z X

1089.43 944.17 798.92 653.66 508.40 363.14 217.89 72.63 -72.63 -217.89 -363.14 -508.40 -653.66 -798.92 -944.17 -1089.43

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO TENSIONES < 1.620 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c3=0.75dl+0.75cu+0.75vl Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:10:09

Y Z X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO RELACION DE TENSIONES OK!

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c3=0.75dl+0.75cu+0.75vl Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:10:39Approx. Stress for members Bending + axial kg/cm2

Y Z X

1021.42 885.23 749.04 612.85 476.66 340.47 204.28 68.09 -68.09 -204.28 -340.47 -476.66 -612.85 -749.04 -885.23 -1021.42

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO TENSIONES < 1.620 [kg/m2]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c5=0.75dl+0.75cu+0.75sx Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:11:29

Y Z X

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO RELACION DE TENSIONES SISMO

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c5=0.75dl+0.75cu+0.75sx Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:12:14Approx. Stress for members Bending + axial kg/cm2

Y Z X

837.17 725.54 613.92 502.30 390.68 279.06 167.43 55.81 -55.81 -167.43 -279.06 -390.68 -502.30 -613.92 -725.54 -837.17

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE ELEMENTOS MARCO TIPO TENSIONES < 1.620 [kg/m2] SISMO

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: c1=dl+cu+sc Analysis (1st order) Date: 26/07/2010 18:18:13

Y

X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DEFORMACIONES DEF. ADMISIBLE = 17 / 700 = 2,4 [cm]

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: C4=dl+cu+.33sc+vl Analysis (1st order) Date: 27/07/2010 12:38:34

Y X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE FUNDACIONES DESIGNACIN NUDO

RAM AdvanseFile Units Date : : : C:\Program Files\Ram\RamAdvanseEng\Data\Modelos OGA\2010\R.Guevara\Colcura nave 2.AVW Kg-M 27/07/2010 12:39:46

Analysis ResultsReactions__________________________________________________________________________________________________________________________

Direction of positive forces and moments

Forces [kg] Moments [kg*M] Node FX FY FZ MX MY MZ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Condition C4=dl+cu+.33sc+vl 2309 -1792.2210 116.41135 0.00384 0.00000 0.00000 0.00000 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SUM -1792.2210 116.41135 0.00384 0.00000 0.00000 0.00000

Page1

Oscar Gutirrez A. Ingeniero CivilCALCULO DE FUNDACIONES FUNDACION F1

COMBINACION: pp + sc + vl sello fund. 0,75 m . Pc= 116 kg Pd= kg Q= 1792 kg M= 0 kg-m En el centro: P= 116,00 kg M'= 1344,00 kg-m B Pilar 0,35 m L Pilar 0,35 m H Pilar d/NT 0,00 m Prof . 0,25 m desnivel 0,00 m ANCHO ZAPATA 1,30 m ESP. ZAPATA 0,50 m LARGO ZAPATA 1,60 m Exc. del pilar 0m M(Ep)calc= 0 kg-m M(Ep)= 0 kg-m M= 1344 Kg-m e= 0,366 m L/6= 0,267 m Lc= 1,302 m % compr. = 81,4% Tensin mxima = Momento = Acero refuerzo = Usar fe minimo = 0,4 kg/cm2 1,22 T-m 0,94 cm2/ml fi 10 @ 15 cm Dimensiones Ancho del pilar Alto o largo del pilar Altura del pilar sobre el nivel de terreno Distancia enterrada del pilar Ancho de la zapata Espesor del cimiento Largo del cimiento Excentricidad del pedestal

Pp= Pt= Vhorm= Vexc. =

3557,44 3673,44 1,07 2,9

Kg kg m3 m3

RAM AdvanseFile : Colcura nave 2.AVW Condition: C4=dl+cu+.33sc+vl Analysis (1st order) Date: 27/07/2010 12:51:50

Y X Z

PROYECTO: BODEGA COLCURA CLIENTE: COLCURA S.A. CALCUL: O. GUTIERREZ APROB: R. GUEVARA CONSTRUYE: PROSTEEL DISEO DE FUNDACIONES DESIGNACIN NUDO

RAM AdvanseFile Units Date : : : C:\Program Files\Ram\RamAdvanseEng\Data\Modelos OGA\2010\R.Guevara\Colcura nave 2.AVW Kg-M 27/07/2010 12:52:42

Analysis ResultsReactions__________________________________________________________________________________________________________________________

Direction of positive forces and moments

Forces [kg] Moments [kg*M] Node FX FY FZ MX MY MZ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Condition C4=dl+cu+.33sc+vl 420 -1371.5542 524.52964 -0.00584 0.00000 0.00000 0.00000 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SUM -1371.5542 524.52964 -0.00584 0.00000 0.00000 0.00000

Page1

Oscar Gutirrez A. Ingeniero CivilCALCULO DE FUNDACIONES FUNDACION F2

COMBINACION: pp + sc + vl sello fund. 0,75 m . Pc= 524 kg Pd= kg Q= 1371 kg M= 0 kg-m En el centro: P= 524,00 kg M'= 1028,25 kg-m B Pilar 0,35 m L Pilar 0,35 m H Pilar d/NT 0,00 m Prof . 0,25 m desnivel 0,00 m ANCHO ZAPATA 1,00 m ESP. ZAPATA 0,50 m LARGO ZAPATA 1,50 m Exc. del pilar 0m M(Ep)calc= 0 kg-m M(Ep)= 0 kg-m M= 1028,25 Kg-m e= 0,332 m L/6= 0,250 m Lc= 1,253 m % compr. = 83,6% Tensin mxima = Momento = Acero refuerzo = Usar fe minimo = 0,5 kg/cm2 1,21 T-m 0,93 cm2/ml fi 10 @ 15 cm Dimensiones Ancho del pilar Alto o largo del pilar Altura del pilar sobre el nivel de terreno Distancia enterrada del pilar Ancho de la zapata Espesor del cimiento Largo del cimiento Excentricidad del pedestal

Pp= Pt= Vhorm= Vexc. =

2571,44 3095,44 0,78 2,3

Kg kg m3 m3

VERIFICACION DE COSTANERASPROYECTO: Bodega Colcura CA 150x50x15x2 Acero A42 27 ES E= 2,1E+6 Kg-cm2 2700 Kg-cm2 fy= Viga simplemente apoyada arriostramientos (colgadores) Num. colgadores Long Arriostram. Arriostr. mximo HAY PANDEO LATERAL 2 200,00 cm 120,46 cmpor: Oscar Gutirrez A.

DATOS DE ENTRADA (->) Costanera Simplemente apoyada. >= 14 ->H = 150 mm ->B = 50 mm ->C = 15 mm ->e = 2 mm 5,34 cm2 A= 178,73 cm4 Ix= 17,16 cm4 Iy= 1,42 cm x= MARCOS CADA: COSTANERAS CADA: ESTADOS DE CARGA 6,00 m 1,69 m

Wx = ix = Wy = iy = ia= it= q=

23,83 cm3 5,79 cm 4,79 cm3 1,79 cm 2,29 0,01 4,19 kg/ml

peso propio(techo) presion del viento sobrecarga montaje nieve costanera

q unif

5 [kg/m2] 70 [kg/m2] 32 [kg/m2] 0 [kg] 0 [kg/m2] 4,19 [kg/m]

CARGAS UNIFORMES CARGAS PUNTUALES KG/METROS KILOGRAMOS Qx Qy Px Py 2,044 8,199 28,619 -141,960 13,083 52,474 0,000 0,000 0,000 0,000 1,014 4,067

COMBINACIONES 1. P.PROPIO + SOBRECARGA 2. (pp+0.3*sc+vto+nieve) 3. P.p. + Montaje 4. (P.p +0.3*SC+nieve) 5. (P.p +0.3*SC+viento) Resultados principales 1304,4 kg/cm2 adm= t= 1256,2 kg/cm2

Carga uniforme kg/m Qx Qy Px 16,14 64,74 26,70 -85,46 2,04 8,20 6,98 35,60 28,01 -113,95

Py

0,00

0,00

Por Tensiones perfil O.K.!! eficiencia Por Deformaciones perfil O.K.!! eficiencia Tolerancia: 5% 96,31%

Def. max. Def. adm.

2,911 cm 3,000 cm

97,02%