MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL

MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL MEMORIA DE CLCULO

Introduccin

La siguiente memoria de clculo estructural est relacionada al proyecto para memoria de ttulo referente a la construccin de un Domo Geodsico, ubicado en la comuna de Colchane. La estructura se proyecta en perfiles metlicos, adems considera la ejecucin de machones de hormign armado.

1.-BASES DE DISEO

Para realizar el diseo estructural, se recurre a las siguientes normativas y decretos:

1. Norma chilena NCh 1198 2006 Madera - Construcciones en madera Clculo.2. Norma chilena NCh 433 Mod 2009, Diseo Ssmico de Edificios.3. Norma Chilena NCh 432 Diseo Estructural-Cargas de Viento.4. Norma chilena NCh 1537Of 2009,Cargas permanentes y sobrecargas de uso.5. Norma chilena NCh 3171Of 2010, Diseo Estructural - Disposiciones Generales y Combinaciones de Carga .6. D.S N 61 (Reglamento de diseo Ssmico de Edificios) .7. ACI 318 2005.

2.- COMBINACIONES DE CARGA

Las siguientes combinaciones de carga se utilizan para el clculo de solicitaciones y diseo de las fundaciones, vigas, pilares, muros y losas:Para el anlisis de la estructura, se consideran las siguientes combinaciones:

Combinaciones de Resistencia

C1 = 1,4DC2 = 1,2D + 0,5LrC4 = 1,2D +1,6LrC7 = 1,2D + 1,6W + 0,5LrC9 = 0,9D 1,4EC10 = 0,9D + 1,6WCombinaciones Tensiones Admisibles

C1 = DC2 = D + LrC3 = D + 0,75 LrC5 = D + WC6 = D E C7= D + 0,75W + 0,75Lr

3.- MTODO DE DISEO

Para realizar el diseo y la verificacin de la estructura en madera, se aplica el mtodo de diseo por resistencia. A su vez, para el clculo de las fundaciones, se deben obtener las solicitaciones aplicando las combinaciones de tensiones admisibles.Se considera una tensin admisible del suelo para cargas estticas de 1,5 Kg/cm2.Para el caso dinmico, se permite un aumento de la tensin admisible de un 25%, por lo cual la tensin admisible dinmica es de 1,88 Kg/cm2.Las deformaciones admisibles para los elementos estructurales son:Deformaciones admisibles:Pilares : L / 200Vigas : L / 300

4.- METODOLOGA ANLISIS SSMICO

Para el diseo ssmico, se ocupa el mtodo esttico, considerando suelo tipo D. Adems se asigna categora de Diseo Ssmico D del ACI 318.Los parmetros son los siguientes

Tipo de sueloSToT`np

D1,20,750,851,81,0

Zona Ssmica III

T*, periodo asociado a la mayor masa traslacional en el sentido del anlisis.

= 0,264

= 0,066

Se puede considerar que el efecto debido al sismo es mn ima debido a que la estructura es liviana, por lo tanto no se incluir en el anlisis.

5.- SOLICITACIONES

La estructura proyectada se encuentra solicitada por las siguientes cargas:

a.-Peso propio

Est referido al peso de la estructura, en este caso se considera el peso de los perfiles de pino radiata, densidad anhidra 450 kg/m3 .

b.- Cargas permanentes

Se considera en este punto a las cargas debido a la cubierta de techumbre y el peso de las costaneras.Q_cubierta Planchas de Osb =20,8 kgOtros = 50 kg/m2 .

c.- Carga de Viento

Se considera para la zona donde se proyecta una velocidad del viento de 30,6 m/s, con lo cual se obtiene una presin bsica de 57,86 kg/m2.

6.- MATERIALES

6.1.-Aceros

Para los aceros de las fundaciones usar A44-28H.

6.2.- HormignLa calidad de hormign a utilizar para fundaciones ser de H25.Emplantillado, H5 .

6.3.- CubiertaSe proyectan planchas de OSB ,e = 9,5mm .6.4.- UnionesSe debern utilizar perno cochero 7.- ANLISIS Y VERIFICACIN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Se procede al anlisis estructural de los elementos que componen la estructura.7.1.- ESQUELETO DOMOLa estructura se proyecta en madera de pino radiata, de 2x 3.Sobre el armazn se colocarn las planchas de OSB de 9,5mm. Todo el conjunto de elementos nos da como resultado una estructura estable y muy eficiente.A su vez el sistema posee una fundacin continua por su permetro.Para realizar el diseo, se ha considerado el peso de la estructura, la sobrecarga de techumbre y el viento imperante en el sector.Se considera zona tipo III, con un suelo ssmico tipo D.7.2.- CLCULO PESO SSMICOPara calcular las fuerzas ssmicas, se debe conocer el peso ssmico de la estructura segn indica la NCh433 Mod 2009.Se debe considerar todos los pesos involucrados en cada nivel ms un 25 % de la sobrecarga calculada. Sobrecarga techumbre = 100 Kg/cm2.Factor de importancia I = 1,2Sin embargo, debido a que la estructura es liviana, el efecto del sismo es despreciable. 7.3.- DISEO DOMOA continuacin detalla los valores obtenidos de la relacin entre cargas solicitantes y resistencia de los miembros que componen el domo7.3.1.- Clculo Presin del Viento

Norma de diseo: ANSI/AF&PA NDS-LRFD-2005Reporte: Resumen - Mximo por descripcin

Estados de carga considerados :R1=1.4CMR2=1.2CM+0.5SCR3=1.2CM+1.6SCR4=1.2CM+1.6SC+0.8VR5=1.2CM+1.6V

DescripcinSeccinMiembroEc. ctrlRatioEstatusReferenciapS4S 2"x3"141R5 en 0.00%0.07Bien(WEC-H)v204R5 en 50.00%0.11Bien(WEC-H)

7.3.2.- Verificacin Diseo.Miembro:141 (p)Estatus de diseo:BienPROPIEDADESSeccin : S4S 2"x3"

Ancho (b)5.08[cm]Altura (d)7.62[cm]Propiedades de la seccinUnidadEje mayorEje menorArea completa de la seccin (A)[cm2]38.71Momento de inercia (eje principal) (I')[cm4]187.3083.25Mdulo de seccin elstico (S)[cm3]49.1632.77Material : PINO RADIATAPropiedadesValorTipo:LumberEspecie:Southern PineGrado:No.1Coeficiente de variacin:0.25CRITERIOS DE DISEODescripcinUnidadValorTemperatura:--T