memoria de calculo

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MEMORIA DE CLCULO

1. MEMORIAEl presente documento contempla el dimensionado y clculo de una estructura metlica que se desea usar como voladizo de una edificacin.La armadura consta de 6 metros de longitud, con una pendiente de 30%. La altura inicial, final y los tramos se asumirn en el proceso respectivo.2. DESCRIPCIN GENERALA continuacin se describen los elementos estructurales bsicos de los que consta la estructura.La armadura es de acero. Para toda la viga se usaran 3 cerchas las cuales estarn separadas a 4 metros de distancia. Los nudos estarn separados a x metros con una distancia mxima entre ejes inicial y final de 6 m, adems de una luz de 12 m.La armadura est constituida por dos cerchas contiguas. Las armaduras se proyectan sobre una viga de concreto. Esta viga estar apoyada sobre columnas de concreto armado.Las correas de cubierta son de acero que sern sujetadas mediante pernos a la viga superior. Las correas tendrn una distancia entre ellas de x metros, y extremos exteriores de las cerchas, que tendrn la funcin de ayudar a la colocacin del desage del canaln, y las que se encuentran en el centro de cada cercha que tendr la funcin de sujetar la cumbrera.TALLER DE SOFTWAREE.A.P. ING. CIVIL HVCA.DISEO DE UNA ARMADURA EN VOLADIZO

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3. DESCRIPCIN CLCULOS REALIZADOSLos clculos que se adjuntan son los siguientes: Dimensionamiento de cerchas.3.1. INTRODUCCIN

Para la realizacin de los clculos de la estructura se tendrn en cuenta las caractersticas de los materiales, hiptesis y coeficientes, todo esto siempre teniendo en cuenta las normas y decretos establecidos.3.2. ESTADO DE CARGAS3.2.1. Cargas gravitatoriasEn este apartado se establecer una hiptesis de carga de la cubierta, que afectar al clculo del resto de los elementos que componen la estructura de la nave. Acciones constantes:Peso propio armaduraPeso propio cubierta 15 Kg/m2

TOTAL CARGA PERMANENTE 15 Kg/m2

Acciones variables y sobrecargas:

Sobrecarga de uso100 Kg/m2

TOTAL CARGA VARIABLE100 Kg/m2

3.2.2. Acciones trmicas y movimientos impuestosDado el carcter de fabricacin de los materiales utilizados y sus dimensiones generales, estas acciones no introducen esfuerzos o resultan menospreciables, por ese motivo no se han considerado.3.2.3. Accin ssmicaSegn la Norma NBE-AE-88, Anexo NCSE-94 no es obligatoria la aplicacin de esta norma cuando la aceleracin ssmica de clculo, ac, sea inferior a 0,06 g. Por ese motivo tambin se despreciar y no se tendr en cuenta.3.3. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALESLos materiales con los cuales se producen cada uno de los elementos de esta armadura, tendrn las siguientes caractersticas:Acero:

Acero A-36fy = 2500kg/cm2 = 2500kg/cm2 E = 2.1 x106 kg/cm2 = 2.1 x 1010 kg/m2SECCIN: Cuadrado 8cm x 8cm (PRIMER CASO)SECCIN: Dimetro 8cm (SEGUNDO CASO)Este acero ser para todos los perfiles utilizados en la construccin de la cercha.

4. CARACTERSTICAS Y CLCULOS4.1. ARMADURALa inclinacin de la parte superior de la armadura es de 30%, con una longitud de 6 metros, por lo tanto, para el caso ms crtico se tendr 24 m2 de rea tributaria (4 x 6 m). A la vez para un nudo se determinar en dos casos.Para el clculo de la estructura de la cercha se tienen en cuenta los siguientes datos: Pendiente: 30% Longitud de cercha: 6 m Luz: 12 m Distancia entre cerchas: 4 m Material de cubierta: Acero Altitud topogrfica de la localidad : 3680 msnmA) Se estiman, inicialmente, las cargas actuantes sobre la cubierta por metro cuadrado de proyeccin horizontal.

CARGAS VERTICALES (PRIMER CASO)REA TRIBUTARIA = 2 m2

CARGAS (Kg)PESO TOTAL PARA UN NUDO(Kg)

Peso propio cerchaSe determinar a partir de la seccin escogida en el proceso de anlisis del SAP.

Peso propio cubierta20 Kg/m240 Kg

TOTAL CARGA PERMANENTE40 Kg

SOBRE CARGAS (PRIMER CASO)REA TRIBUTARIA = 2 m2




CARGAS VERTICALES (SEGUNDO CASO)REA TRIBUTARIA = 4 m2


Peso propio cerchaSe determinar a partir de la seccin escogida en el proceso de anlisis del SAP.

Peso propio cubierta20 Kg/m280 Kg


SOBRE CARGAS (PRIMER CASO)REA TRIBUTARIA = 4 m2




5. ESTRUCTURACINS=30%6 mabx

PRIMER CASO:4 m

6 m

4 m0.6m

La parte sombreada representa la carga que tiene que soportar un nudo, adems todos los nudos soportarn la misma carga, a excepcin de los extremos, los cuales soportarn la mitad de la carga en los nudos centrales. Para el clculo asumiremos:a = 1.2 mb = 0.6 mx = 0.6 mTramos = 10Nudos Centrales:Carga Muerta = 80 Kg (sin considerar el peso propio)Carga Viva = 200 KgCarga Amplificada = 1.4 Carga Viva + 1.7 Carga MuertaNudos de los Extremos:Carga Muerta = 40 Kg (sin considerar el peso propio)Carga Viva = 100 KgCarga Amplificada = 1.4 Carga Viva + 1.7 Carga MuertaSEGUNDO CASO:4 m

4 m1 m

La parte sombreada representa la carga que tiene que soportar un nudo, adems todos los nudos soportarn la misma carga, a excepcin de los extremos, los cuales soportarn la mitad de la carga en los nudos centrales. Para el segundo clculo asumiremos:a = 1.2 mb = 0.6 mx = 1 mTramos = 6Nudos Centrales:Carga Muerta = 160 Kg (sin considerar el peso propio)Carga Viva = 400 KgCarga Amplificada = 1.4 Carga Viva + 1.7 Carga MuertaNudos de los Extremos:Carga Muerta = 80 Kg (sin considerar el peso propio)Carga Viva = 200 KgCarga Amplificada = 1.4 Carga Viva + 1.7 Carga Muerta6. ANLISISPara realizar el anlisis respectivo se us el programa SAP 2000.PRIMER CASO:

Dibujamos.

Definimos los apoyos.

Definimos la seccin y el tipo de material.

Asignamos secciones.

Asignamos cargas.

Hacemos que trabaje como armadura.

SEGUNDO CASO Dibujamos.

Definimos los apoyos.

Definimos la seccin y el tipo de material.

Asignamos secciones.

Asignamos cargas.

Hacemos que trabaje como armadura.

7. RESULTADOSPRIMER CASO:

Deformacin de la armadura por la carga combinada:

Reacciones en los apoyos:

Fuerzas Axiales:

Mximos y mnimos valores de compresin:

Mximos y mnimos valores de traccin:

Deformaciones por cada nudo:

Diagrama de Fuerza Cortante:

Barras centrales de la armadura:

Compresin:

Traccin:

Diagrama de Momento Flector:

Barras centrales de la armadura

Compresin:

Traccin:

SEGUNDO CASO:

Deformacin de la armadura por la carga combinada:

Reacciones en los apoyos:

Fuerzas Axiales:

Mximos y mnimos valores de compresin:

Mximos y mnimos valores de traccin:

Deformaciones por cada nudo:

Diagrama de Fuerza Cortante:

Barras centrales de la armadura:

Compresin:

Traccin:

Diagrama de Momento Flector:

Barras centrales de la armadura

Compresin

Traccin

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