MEMORIA DE CLCULO

Villa los Hsares

Revisin Refuerzo de Costaneras

13 DE JUNIO DE 2013

CONTENIDO

1 GENERALIDADES 3

2 GEOMETRIA 4

3 CARGAS 5

4 ANLISIS 6

5 CONCLUSIONES 8

FECHA 13 DE JUNIO DE 2013

TTULO REVISIN REFUERZO DE CONSTANERAS

INGENIERO CIVIL

Francisco Burgos Seplveda.

Ingeniero Civil, Universidad de Valparaso

Villa los Hsares, Refuerzo de Costaneras Pg. 3 de 10

REVISIN REFUERZO DE COSTANERAS

13 de Junio de 2013 1 GENERALIDADES La presente hace referencia a la revisin de la modificacin realizada al refuerzo de las costaneras inicialmente del proyecto "Villa los Hsares", comprando sus capacidades resistentes. 1.1 MATERIALES

Acero estructural A42-27ES o ASTM A36

1.2 NORMAS Y CRITERIOS DE DISEO

NCh3171.Of2010 Diseo estructural Disposiciones generales y combinaciones de cargas

NCh1537.Of2009 Cargas permanentes y sobrecargas de uso

NCh431.Of77 Construccin Sobrecargas de nieves

ACI 318S-08 Requisitos de reglamento para el concreto estructural y comentario.

AISC 327-05 Manual de diseo ssmico en acero.

1.3 ESTADOS DE CARGA Para la presente estructura los estados de carga que son aplicables se resumen a continuacin.

Carga Muerta (D): Correspondiente al peso propio de la estructura ms los elementos que se encontraran apoyados de manera constante sobre ella.

Carga Viva (L): Correspondiente a las cargas producidas por el uso ocupacional de la estructura, incluyendo cargas mviles.

Carga de Viento (W): Correspondiente a la carga que produce el viento sobre la estructura.

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Carga de Sismo (E): Correspondiente a la concentracin de esfuerzos producida por un evento ssmico, en relacin al peso y sobrecarga de la estructura.

1.4 COMBINACIONES DE CARGA Estas se realizarn en conformidad con las normas NCh433 y la NCh3171, referente a las combinaciones de carga para fundaciones superficiales.

2 GEOMETRIA

Figura N1 Disposicin en Planta de la Estructura y Elevacin Cercha

Fuente: Planos de Arquitectura

En la figura anterior del lado izquierdo, se aprecia la disposicin en planta de la estructura de la casa, en la imagen ms pequea a la derecha se encuentra una elevacin tipo de las cerchas que se encuentran en las viviendas a intervenir, variando nicamente en la distancia entre las costaneras.

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3 CARGAS

a) Peso Propio: Se considerar el peso de los elementos que componen la estructura resistente, ya sea vigas, pilares, losas y techumbre, entre otras.

Tabla N1 Peso Propio Peso Propio Valor

Costanera 2"x2" 0,93 (Kg/m)

Zinc-Alum 7,5 (kg/m2)

Estanque 226 (Kg/m)

Panel 23,4 (Kg/m2) Fuente: Elaboracin Propia

b) Sobrecarga de Techo: Se considerar una sobrecarga de 70 (Kg/m2)

c) Sobrecarga de Nieve: Se considerar como mnimo una carga de nieve referente a la comuna de Rancagua, correspondiente a 25 (Kg/m2).

Tabla N3 Carga de Nieve (Kgf/m2)

Latitud (Sur)

Altitud (m) 34-38

300 a 600 25 (Kg/m2) Fuente: NCh431

d) Sobrecarga de Sismo: Se considerarn los esfuerzos inducidos por el espectro de diseo de la estructura, considerando un factor de importancia de 1,2, y un peso ssmico igual al peso propio ms 25% de la sobrecarga.

e) Sobrecarga de Viento: Se considerar la accin del viento correspondiente a una construccin situada en la ciudad, con una altura de techo de 3 (m).

Tabla N4 Presin Bsica del Viento para el techo.

Altura sobre el suelo, m Presin Bsica, q (Kg/m2)

3,0 59 Fuente: NCh432.

Esta carga se ver reducida por las distribuciones de presiones de viento del anexo A de la NCh 432, el cual corresponde a 0,4*q. Dando como resultado una presin de 24,45 (Kg/m2) y 26,60 (Kg/m2).

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4 ANLISIS

Se realizar una comparacin entre las caractersticas resistentes de la solucin proyectada de manera inicial y de la modificacin encontrada en terreno y requerida para validacin. El refuerzo a las costaneras se obtuvo por medio de un anlisis esttico, considerando que la estructura de techumbre est compuesta por cerchas distanciadas cada 104 (cm) y con costaneras de 2"x2" cada 40 y 70 (cm) respectivamente dependiendo de la cubierta, que puede ser zinc-alum u otro material. 4.1 MODELO SOLUCIN

Figura N2 Modelo de estructura Fuente: Elaboracin Propia

La imagen anterior representa la situacin particular encontrada en la zona de colocacin del panel solar, en donde la superficie de este reposa sobre 6 costaneras, para el caso de estar distanciadas cada 40 (cm), figura (a); y sobre 4 costaneras, para el caso de estar distanciadas cada 70 (cm), figura (b). Las costaneras que estn encerradas corresponden a las que sern reforzadas.

S = 40 cm

Panel Solar

b0 = 104 cm

b1 = 96 cm

L = 200 cm S = 70

cm

Panel Solar

b0 = 104 cm

b1 = 96 cm

L = 200 cm

(a) (b)

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4.2 COMPARACIN DE RESPUESTAS

4.2.1 SOLUCIN PROYECTADA

Esta solucin provee un momento de inercia de 41,56 (cm4) y un mdulo resistente igual para las fibras ms alejadas del eje neutro, correspondiente a 18,5 (cm3). Esta es la modificacin a la solucin proyectada, que provee un momento de inercia de 64,1 (cm3) y mdulo resistente variable para las fibras extremas, 24,65 (cm3) para la zona inferior, y 14,57 (cm3) para la zona superior.

50 mm 2" (45 mm)

25 mm

2" (45 mm)

25 mm

50 mm

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5 CONCLUSIONES Como se puede apreciar existe una diferencia entre los momentos de inercia a favor de la modificacin de la solucin proyectada, pero que se ve opacada por la baja en el mdulo resistente, transmitiendo ms esfuerzos hacia la madera que toma la mayor parte de la flexin. Sin embargo por la distribucin de esfuerzos que se puede apreciar en el siguiente esquema, la influencia de esta modificacin no afecta a la resistencia final de toda la estructura de techumbre. Esto ocurre debido a que la carga se concentra mayoritariamente en los extremos de las costaneras, siendo necesario en esos puntos un correcto anclaje del perfil de refuerzo a la costanera existente. Por lo que la variacin en la posicin de este perfil mencionado debido a un aspecto tcnico-prctico encontrado en terreno, no disminuye significativamente la resistencia de la techumbre como para que sea cambiado a la solucin proyectada inicialmente, pudiendo seguir utilizando, el contratista, esta modificacin como solucin para las casas restantes del proyecto. Sin desmedro de la anteriormente sealado, se deber asegurar la correcta unin entre los perfiles de refuerzo y las costaneras existentes por medio de auto-perforantes que atraviesen todo el espesor de la costanera, de no ser as, se deber colocar doble auto-perforantes para asegurar un fuerte anclaje en caso de fuertes vientos y sismos.

S = 40 cm

Panel Solar

b0 = 104 cm

b1 = 96 cm

L = 200 cm S = 70

cm

Panel Solar

b0 = 104 cm

b1 = 96 cm

L = 200 cm

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ANEXO

FOTOGRAFAS - VISITA A TERRENO

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