MEMORIA DE CÁLCULO

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ÍNDICE

CONTENIDO PÁGINA

1. GENERALIDADES 1.1. OBJETIVO 02 1.2. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA 02 1.3. NORMATIVIDAD 02

2. PROCEDIMIENTO DE CALCULO 2.1. ANÁLISIS ESTRUCTURAL 02 2.2. REVISIÓN DE FUERZAS 02 2.3. CONTROL DE RATIOS 02

3. ESTADOS DE CARGA 3.1. CARGAS POR PESO PROPIO 02 3.2. CARGAS VIVAS 02

4. COMBINACIONES DE CARGAS 03 5. ANÁLISIS ESTRUCTURAL 04 6. DISEÑO EN CONCRETO ARMADO 10 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 12

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1. GENERALIDADES

1.1. Objetivo:

Este documento tiene el objetivo de fundamentar los cálculos realizados en la ingeniería básica de elementos pre fabricados de concreto armado que servirá en adelante como SARCOFAGO.

1.2. Descripción de la Estructura:

La estructura está conformada por elementos área de 5cm (losa de fondo y paredes laterales) y 4.5cm (losa de techo).

1.3. Normatividad:

Se considera en el DISEÑO ESTRUCTURAL la siguiente normatividad: o NTE E020 CARGAS o NTE E060 CONCRETO ARMADO

2. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

2.1. Análisis Estructural:

Se realizara el análisis estructural considerando las cargas estáticas descritas en los siguientes párrafos. Para facilitar el cálculo se usará un modelo matemático en el entorno SAP2000 V 15.0.0.

2.2. Revisión de Fuerzas:

Entre los parámetros que intervienen en el DISEÑO ESTRUCTURAL se encuentran las reacciones internas en los diferentes elementos de la estructura.

2.3. Control de Esfuerzos y Deformaciones: Se verificara que los esfuerzos no superen los limites permitidos en el concreto y las deflexiones sean las adecuadas para evitar fisuras en los elementos.

3. ESTADOS DE CARGA

3.1. Cargas por peso propio:

Son cargas provenientes del peso de los elementos que forman parte de la estructura.

3.2. Cargas Vivas: Son las cargas no permanentes, se tiene una sobrecarga interna de 150kg, adicionalmente se consideran tres estados de carga que se describen mas adelante.

4. COMBINACIONES DE CARGAS

Según la Norma E060 se muestran las combinaciones de cargas introducidas al modelo SAP son las siguientes:

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5. ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Se analizara tres estados de carga:

Izaje: Es el estado donde se manipula la estructura para colocarla en operación. Los puntos de izaje son 4 y se encuentran distanciados 1.6m entre si en ambas caras laterales mas largas.

Almacenaje: Es el estado de carga en el cual se apilan 5 unidades estructurales una sobre otra. En dicho estado se cuenta con apoyos distanciados a 1.3m entre si.

Operación: Es el estado de carga en el cual la estructura comienza a operar, en dicho estado se tiene apilados 8 unidades con interfas de 5cm de maerial granular (suelo de Υm=1800kg/m3) y una capa superior de 0.40m también de material granular (suelo de Υm=1800kg/m3).

El análisis estructural se realiza en entorno a SAP2000 V15, se muestra a continuación los modelos matemáticos.

ESTADO DE CARGA 1: IZAJE

TABLE: Combination Definitions

ComboName ComboType AutoDesign CaseType CaseName ScaleFactor

Text Text Yes/No Text Text Unitless

COMB1 Linear Add No Linear Static D 1.4

COMB1 Linear Static L 1.7

COMB2 Linear Add No Linear Static D 1

COMB2 Linear Static L 1

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ESTADO DE CARGA 2: ALMACENAJE

ESTADO DE CARGA 3: OPERACION

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5.1. Introducción Gráfica de Cargas al SAP 2000 v.15:

Con el programa SAP definimos cada uno de los elementos de la estructura con sus respectivas características. Elementos área laterales y fondo e=5cm, elemento área de techado e=4.5cm. El concreto considerado es f’c=175kg/cm2.

ESTADO DE CARGA 1: IZAJE (Carga Viva= 150kg/0.76*2.15m2=91.58kg/m2)

ESTADO DE CARGA 2: ALMACENAJE

(Carga Viva= 4*840kg/14ptos=240kg)

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ESTADO DE CARGA 3: OPERACION (Carga Viva Superior=

{7*840kg+7*0.05m*(0.8*2.15m2)*1800kg/m3+0.4m*(0.8*2.15m2)*1800kg/m3}/{0.8*2.15m2}= 4768.60kg/m2

Carga Via inferior= 150kg/0.76*2.15m2=91.58kg/m2)

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5.2. Control de Esfuerzos: Se obtiene del análisis estructural, las reacciones internas en los elementos:

ESTADO DE CARGA 1: Esfuerzos de Von Misses f’c=8.56kg/cm2<148.75kg/cm2=0.85*175kg/cm2

ESTADO DE CARGA 2: Esfuerzos de Von Misses f’c=62.62kg/cm2<148.75kg/cm2=0.85*175kg/cm2

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ESTADO DE CARGA 3: Esfuerzos de Von Misses f’c=141.71kg/cm2<148.75kg/cm2=0.85*175kg/cm2

5.3. Control de Deformaciones: Se obtiene del análisis estructural, las siguientes deformaciones en los elementos:

ESTADO DE CARGA 1: Deformacion Maxima δ=0.040mm<5.97mm= δmax

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ESTADO DE CARGA 2: Deformacion Maxima δ=0.304mm<5.97mm= δmax

ESTADO DE CARGA 3: Deformacion Maxima δ=2.009mm<5.97mm= δmax

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6. DISEÑO EN CONCRETO ARMADO

A continuación se muestran los momentos flectores con los cuales se calculara el acero de refuerzo en ambas direcciones.

ESTADO DE CARGA 3: M1-1=0.483ton-m

ESTADO DE CARGA 3: M2-2=0.514ton-m

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Calculo de Acero de Refuerzo-M1-1

Mu(-) 0.483 ton-m

Ec 198431.348 kg/cm2

f'c 175 kg/cm2 Es 2000000 kg/cm2

fy 4200 kg/cm2 n 10

b 1.00 m

d 0.05 m β 0.85

ρb 0.01770833

Acero de Refuerzo ρmin 0.00220

m 28.24 ρmax 0.01328

Ku 26.50

ρ 0.00700 0.00700 As b 7.96875 cm2

As 3.15 cm2 As min 0.99 cm2

As max 5.98 cm2

Ø 6 mm

AØ 0.28 cm2

S 9.0 cm

Se recomienda usar en losa superior As longitudinal (sentido de 2.15m) 6mm@0.10m

Calculo de Acero de Refuerzo

Mu(-) 0.514 ton-m

Ec 198431.348 kg/cm2

f'c 175 kg/cm2 Es 2000000 kg/cm2

fy 4200 kg/cm2 n 10

b 1.00 m

d 0.05 m β 0.85

ρb 0.01770833

Acero de Refuerzo ρmin 0.00220

m 28.24 ρmax 0.01328

Ku 28.20

ρ 0.00751 0.00751 As b 7.96875 cm2

As 3.38 cm2 As min 0.99 cm2

As max 5.98 cm2

Ø 6 mm

AØ 0.28 cm2

S 8.4 cm

Se recomienda usar en losa superior As transversal (sentido de 0.80m) 6mm@0.10m

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El diseño estructural se ha realizado en el marco técnico de la Normas Peruanas Vigentes El máximo esfuerzo en el concreto se da en el estado de carga 3 (operación con 8 estructuras

enterradas) este valor es de fc=141.71kg/cm2<148.75kg/cm2=0.85*175kg/cm2.

La máxima deformacion en el concreto se da en el estado de carga 3 (operación con 8 estructuras enterradas) este valor es de Deformacion Maxima δ=2.009mm<5.97mm= δmax.

El diseño en acero muestra los siguientes resultados:

Losas laterales y losa de fondo: As vertical: 4mm@15cm As horizontal: 4mm@15cm Losas superior: As vertical: 6mm@10cm As horizontal: 6mm@10cm

Se recomienda usar en el caso de la losa superior concreto f’c=210kg/cm2 debido a que los esfuerzos

actuantes y limites están muy cercanos (141.71kg//cm2<148.75kg/cm2), este margen se podria reducir debido a errores o vicios ocultos en la construcción.

Adicionales: Se indica que cualquier variación en las normas actuales o anomalías respecto a la calidad de los

materiales descrita en el presente informe dejan sin validez las conclusiones aquí presentadas.