TE-EPV-01.0-A (Verificacion de Estructura de Canopy)

EDIFICIO PEDRO DE VALDIVIA

TE-EPV-01.0-AREVISIN A

FECHA : 29-Marzo-2015

INGENIERA ESTRUCTURAL: VERIFICACIN DE ESTRUCTURAS

MEMORIA DE CLCULO

VERIFICACIN DE ESTRUCTURA DE CANOPY

INGENIERO : Mauricio Riquelme

Edificio Pedro de Valdivia TE-EPV-01.0-A 1 de 21

Tabla de ContenidosEdificio Pedro de ValdiviaCAPTULO 1.0: Verificacin de Estructura de Canopy

1.0.1 Determinacin de Cargas sobre Canopy

1.0.2 Verificacin Estructural de Perfiles de Canopy

1.0.3 Verificacin Estructural de Cristales de Canopy

1.0.4 Verificacin Estructural de los Spiders del Canopy

1.0.5 Conclusiones


DefinicionesUnidadesDefinidas tonf 1000 kgf ton 1000 kg ORIGIN 0

Propiedades de Materiales AluminioTensin ltima a la traccin del aluminio AA6063-T5: Ftu 22ksi

Tensin de fluencia a la traccin del aluminio AA6063-T5: Fty 16ksi

Tensin de fluencia a la compresin del aluminio AA6063-T5: Fcy 16ksi

Tensin de fluencia menor del aluminio AA6063-T5: Fy min Fcy Fty Fy 110.3 MPaMdulo de elasticidad del aluminio AA6063-T5: Ea 70000MPa

Peso especfico del aluminio: a 2700kgf m 3

CristalTensin admisible a la flexin para cristaltemplado y carga de corta duracin: Fadm 59MPa

Mdulo de elasticidad del cristal: Ev 70GPaMdulo de Poisson del cristal: c 0.22

Mdulo de Cizalle del cristal: GvEv

2 1 c Gv 28689 MPaPeso especfico del cristal: c 2500

kgfm3

AceroTensin ltima de acero A36: Fu.s 58ksi Fu.s 399.9 MPaTensin de fluencia de acero A36: Fy.s 36ksi Fy.s 248.2 MPaMdulo de elasticidad del acero: Es 200000MPaPeso especfico del acero: s 7850kgf m 3

PernosTensin ltima de pernos Grado 2: Fu.b 74ksi Fu.b 510.2 MPa

Tensin de fluencia de pernos Grado 2: Fy.b 57ksi Fy.b 393 MPa


CAPTULO 1.0: Verificacin de Estructura de Canopy1.0.1 Determinacin de Cargassobre Estructura de Canopy

1.0.1.1 Geometra


Largo de cristal: L 3500mm

Ancho tributario: B 1350mm

Espesor de cristaltemplado laminado:

ec1 10mm ec2 10mm

rea tributaria de cada estructura: At L B At 4.7m2

Pendiente de canopy: atan 200mm 180mm3250mm

0.6 %


1.0.1.1.1 Materiales


1.0.1.2 Definicin de Cargas1.0.1.2.1 Carga Permanente: Peso PropioPeso de cristal: qc At ec c qc 236.3 kgfPeso de estructura: qe At 20

kgfm2

qe 94.5 kgf

Peso de mampara: D qc qe D 330.8 kgf

1.0.1.2.2 Carga Normal: Carga de uso de techumbre (NCh 1537 Of.2009)Carga de uso de techo: Lo 1.0kPa Lo 102.0

kgfm2

Sobrecarga de techo: q'sc Lr At q'sc 102 kgfm2


1.0.1.2.3 Carga Eventual: Viento (NCh 432 N.2010)

Presin de diseo por viento asotavento en zona standard: pl 75.2

kgfm2

Presin de diseo por vientoa sotavento en zona esquina: pl.cz 128.4

kgfm2

Presin de diseo por viento abarlovento en zona standard: pw 73

kgfm2

Presin de diseo por viento abarlovento en zona esquina:

pw.cz 73kgfm2

Longitud de zona esquina,medida desde el vrtice: Lcz 2811.4 mm

Presin para diseo por vientoen zona esstndar a sotavento: W pl W 75.2

kgfm2

Para la verificacin del cristal, se asume que la presin de viento corresponde a una rfaga de 3-seg de acuerdo a la normaANSI/ASCE 7-05.

1.0.1.2.4 Carga Eventual: Carga de Nieve (NCh 431 Of.1977)

En superficies con una inclinacin respecto de la horizontal, el coe-ficiente de sobrecarga de nieve es: K 8.277Altitud del lugar: Alt 600m

Latitud geogrfica sur del lugar: Lat 33 3060 deg

qn 422kgfm2

Sobrecarga de nieve:

La Norma de Sobrecarga de Nieve (NCh 431 Of. 77) establece en dos prrafos que:4.4.2 Para los efectos de la aplicacin de la sobrecarga de nieve sta se comparar con la sobrecarga normal declculo para techos establecida en la Ordenanza General sobre las Construcciones y Urbanizacin o a las normasOficiales que puedan reemplazarla en el futuro, adoptndose el valor mayor.4.4.3 En zonas cordilleranas y del extremo sur del territorio nacional en que nieva todos o casi todos los aos, y entodos los lugares para los cuales noindicado en la tabla de sobrecargas mnimas de nieve es mayor 0.25 kPa lasobrecarga de nieve se considerar normal.


1.0.1.2.5 Carga Eventual: Carga ssmica (NCh 433 Of.96 Modif. 2009)Zona Ssmica Z 2Aceleracin del suelo: Ao Z( ) 0.3 gCategora del Edificio: Ce "III"Factor de ssmico para fachadas: Cp 2.0Factor de desempeo, segncategora de Edificio (II, III IV): Kd Ce 1Coeficiente de amplificacindinmica para el diseo deelementos secundarios: Kp 2.2

Aceleracin de la fuerzassmica horizontal: as.h. Z Kp Cp Ce 1.32 gAceleracin de la fuerzassmica vertical:

as.v. Z( ) 0.20 g

Fuerza ssmica horizontal: Fh. Z Kp Cp Ce D 436.6 kgfFuerza ssmica vertical: Fv. Z D 66.5 kgf

1.0.1.3 Combinaciones de Carga1.0.1.3.1 Combinaciones de Carga: Mtodo ASDC1 : D

Combinacin que controla el diseo.C2 : D + L

C3 : D + (Lr S R)

C4 : D + 0.75L + 0.75 (Lr S R)

C5a : D + W

C5b : D + E

C6a : D + 0.75W + 0.75L + 0.75 (Lr S R)

C6b : D + 0.75E + 0.75L + 0.75S


1.0.1.4 Determinacin de Espesor Equivalente de Cristal Laminado

Nmero de capas de cristal laminado: n 2

Espesor equivalente de cristallaminado, para calcular la defor-macin, segn teora de Wlfel-Bennison:

heq ec 12.6 mm

Espesor efectivo para calcular latensin en cada una de las placas,segn teora de Wlfel-Bennison: hef ec 14.114.1 mm

1.0.1.5 Deformacin AdmisibleSe utilizaron las recomendaciones para deformaciones admisibles especificados en el documento AAMA TIR-A11-04(Editorialmente Revisado el 2/2004): "Maximum Allowable Deflection of framing Systems for Building Cladding Components atDesign Wind Loads".

Deformacin Horizontal Admisible

Deformacin horizontal admisible: h.allow L( )L175 L 13ft 6inif

L240

14 in otherwise

Deformacin Vertical AdmisibleDeformacin vertical admisible: v.allow L( )

L360

Deformacin Admisible en el Centro del Cristal

Deformacin admisible mxima: adm 25mm


CAPTULO 1.0: Verificacin de Canopy 1.0.2 Verificacion Estructural dePerfiles de Canopy

1.0.2.1 Carga sobre Canopy: Combinacin C1: PESO PROPIO + SOBRECARGA


1.0.2.1.1 Verificacin Estructural de los Perfiles de Acero1.0.2.1.1.1 Verificacin Estructural de los Perfiles de Acero

Factor de utilizacin: FU 0.05 1.0, OK VERIFICA ** Se acepta hasta un 10% de tolerancia en el factor de utilizacin.De acuerdo al esquema presentado se puede apreciar que todos los elementos de acero verifican.


1.0.2.1.1.2 Deformacin de los Perfiles de Acero

Deformacin aumentada 100 veces

Deformacin vertical: max 2.974mm

Deformacin vertical admisible: v.allow 2 3150.4 mm( ) 17.50 mm

Factor de deformacin vertical: FDmax

v.allow 2 3150.4 mm( ) FD 0.17 1.0 OK


CAPTULO 1.0: Verificacin de Canopy1.0.3 Verificacion Estructural deCristales de Canopy

1.0.3.1.1 Anlisis de Tensin de Von Mises

TENSIN MXIMA DE VON MISES

Tensin Mxima segn Von Mises: fb 2.14MPa

Factor de utilizacin del cristal: FUfb

Fadm FU 0.04 1.0 OK, VERIFICA


1.0.3.1.2 Verificacin de Deformacin Mxima del CristalDeformacin Vertical Mxima: max 2.989mm

Deformacin Admisible: adm 25 mm

Factor de Deformacin de cristal: FDmaxadm

FD 0.12 1.0 OK, VERIFICA

Esquema de Deformacin Amplificado 10 veces


CAPTULO 1.0: Verificacin de Canopy1.0.4 Verificacion Estructuralde los Spiders de Canopy

1.0.4.1 Verificacin Estructural de los Spiders - Combinacin de Carga C5a: PP + VIENTO

Spider considerada "250 Series H Shape".Edificio Pedro de Valdivia TE-EPV-01.0-A 19 de 21

Carga de cada pata de araa que toma peso propio

Fuerza de trabajo: fbD4 fb 82.7 kgf

Fuerza admisible: Fb 1500newton Fb 153 kgf

Factor de utilizacin: FUfbFb

FU 0.54 1.0 OK, Verifica

Carga de cada pata de araa debido a la carga de viento

Fuerza de trabajo: fbW B L

4 fb 88.8 kgf

Fuerza admisible: Fb 2500newton Fb 254.9 kgf

Factor de utilizacin: FUfbFb

FU 0.35 1.0 OK, Verifica


CAPTULO 1.0: Verificacin de Canopy1.0.5 Conclusiones

Al efectuar el anlisis de los resultados, se puede demostrar que al aplicar la carga de viento especificada segn la normachilena NCh 432 N.2010, la norma chilena de nieve NCh 431 Of.77, la norma chilena de sobrecargas NCh 1537 Of.2009, yla norma ssmica NCh 433 Of.96, modificada 2009, la estructura metlica del canopy de acceso y los cristales de laestructura, con las propiedades especificadas en la presente memoria, de la obra "Edificio Pedro de Valdivia", verificaestructuralmente las solicitaciones a las que fue sometido.

Mauricio Riquelme Alvarado Ingeniero Civil, mencin Estructuras y Construccin

Magster en Ciencias, mencin GeofsicaUniversidad de Chile

Reg. Col. Ing. 23.379-0


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