MEMORIA ESTRUCTURAL DURMAN, MANAGUA.

CALCULO: ING. REYNALDO CRUZ – LIC MTI- 8505

REVISO: ING. MARCEL TORUÑO – LIC MTI-10007

2015

1. INTRODUCCION Esta memoria justifica el diseño de la estructura principal de la construcción de dos estantes metálicos para tubería PVC de tres niveles con capacidad de carga de 2 toneladas por secciones con un ancho de 2.80 mts, a construirse en Managua. Se deberá de rotular la cantidad de tubos máxima a almacenar según su diámetro para no sobrepasar la capacidad de carga del estante y evitar deformaciones inelásticas permanentes por sobrepeso.

La estructura está compuesta por marcos de acero y viguetas secundarias de acero para cargar los tubos. Esta estructura fue revisada con el Nuevo Reglamento Nicaragüense de la construcción 2007 y American Steel Design (ASD).

2. DATOS GENERALES Y SECCIONES UTILIZADAS Acero de Refuerzo: Acero A-36 , con un Esfuerzo a la Fluencia Fy=2,516 Kg/cm² (36,000 lbs/plg²). Módulo de elasticidad Es= 2,100,000 Kg/cm2 (29,000 Ksi) Peso volumétrico del acero = 7,850 Kg/m³ (490 lbs/pie³). Concreto: Resistendica a la compresión a los 28 dias, 3000 PSI

Lista de secciones utilizadas:

Geometria de las secciones utilizadas

TABLE: Frame Section Properties 01 - General

SectionName Material t3 t2 tf tw Area TorsConst I33 I22

Text Text cm cm cm cm cm2 cm4 cm4 cm4

CM4"X6"X1.5mm A36 15.24 10.16 0.15 0.15 7.53 272.71 256.89 138.5

P-1 A36 7.62 3.81 0.12 0.12 1.8 0.008509 16.88 2.64

TC71x2.4mm A36 7.1 7.1 0.24 0.24 6.59 77.48 51.72 51.72

TC92X2.4mm A36 9.2 9.2 0.2381 0.2381 8.54 171.38 114.33 114.33

TC92X3mm A36 9.2 9.2 0.32 0.32 11.37 224.07 149.58 149.58

var 3/8 A615Gr40 0.0009

0.0004 6.283E-07 6.44E-14 3.22E-14 3.22E-14

SectionName AS2 AS3 S33 S22 Z33 Z22 R33 R22 Text cm2 cm2 cm3 cm3 cm3 cm3 cm cm CC15X15 333.33 333.33 1333.33 1333.33 2000 2000 5.7735 5.7735 CM4"X6"X1.5mm 4.57 3.05 33.71 27.26 39.74 30.17 5.8408 4.2887 P-1 0.91 0.91 4.83 1.05 5.06 1.69 3.0623 1.2107 TC71x2.4mm 3.41 3.41 14.57 14.57 16.95 16.95 2.8023 2.8023 TC92X2.4mm 4.38 4.38 24.86 24.86 28.69 28.69 3.66 3.66 TC92X3mm 5.89 5.89 32.52 32.52 37.87 37.87 3.6276 3.6276

var 3/8 4.25E-07 4.25E-

07 7.16E-

11 7.16E-11 1.21E-10 1.213E-10 0.0002264 0.000226

3. Cargas y criterios de Análisis

Cargas Vivas:

Techo: (RNC-07 , Art. 10) Distribuida por área en techos livianos de cubiertas onduladas = 10.0 Kg/m² Puntual concentrada al centro del claro para elementos secundarios = 100.0 Kg Puntual concentrada al centro del claro para elementos principales = 200.0 Kg Carga viva reducida para techo = 10.0 Kg/m²

Cargas Muertas techo:

Lámina MAXALUM 5.40 kg/m2

Cargas Muertas de secciones de carga:

Tuberia PVC en secciones de 2.7mts de ancho x 2 mtrs de alto, con una longitud de 5.4 mts 2000 kg

CLASIFICACION ESTRUCTURAL PARA REVISION SISMICA Grupo: B (grado de seguridad intermedio) Art. 20 Zona: C (Región Pacifico) Art. 24 Factor amplificación del suelo: (Zona sísmica C, Tipo de suelo moderadamente blando- III):

S= 1.5 Art. 25 Aceleración máxima del terreno ao = .30 Anexo “C” Factor de reducción por sobrerresistencia: Ω = 2 Art. 57 Factor de capacidad dúctil: Q = 2 (Marcos de acero) Art. 20 Coef. = 2.7*ao*S / (Ω*Q) = 2.7(0.30)(1.5) / (2*2) = 0.30 y no menor que S*ao =0.45, al menos que conozca El perirodo de vibrar de La estrutura.

Período de vibrar de la estrutura de 0.76seg.

Debido a que el periodod de vibrar de 0.76 seg esmayor a TB, aplicaremos la ecuacion (6). Por lo tanto utilizaremos como coeficiente sísmico = 0.30*(0.6/0.76)=0.22 CARGAS Y COMBINACIONES DE UTILIZADAS

CARGAS APLICADAS CARGA MUERTA

Cargas sísmicas El programa las calcula y aplica automáticamente definiendo de que cargas la calculara. Fs=c (CM+CV)

4. Programas Utilizados SAP 2000 Y EXCEL 2007.

5. Revisión de elementos

A) Revisión de Perlin HOJA DE CALCULO DE DISEÑO DE ELEMENTOS SECUNDARIOS - PERLINES

Proyecto: Fecha: 23/03/2015

1. CARGAS

CM

Lámina MAXALUM 5.40 kg/m2

Aislante térmico 0.00 kg/m2

Cielo Falso de panel de 4" 0.00 kg/m

2

Lamp y acc. 0.00 kg/m2 0.00

CM total 5.40 kg/m2

CV CV 100.00 kg (Al centro, elemento secund.)

CV 10.00 kg/m2

CM+CV 15.40 kg/m2

2. DISEÑO DEL PERLIN

wm (kg/m) 5.4

Separacion entre perlines: 1.00 m wv (kg/m) 10

Longitud de perlines: 2.70 m

w= 15.40 kg/m

3. PERLIN PROPUESTO

Tamaño: Perlin de 1 1/2"x3"x1.2mm

Sx= 4.83 cm3

Sy= 1.05 cm3

Ix= 16.68 cm4

Peso propio= 1.41 kg/ml 7.95945946

Wt= 16.81 kg/m

Pendiente del perlin (del techo)

10%

Angulo theta> 1.00 grados

Wy= 16.81 kg/m 0.017452406 sen

Py= 99.98 kg 1.00 cos

Wz= 0.29 kg/m

Pz= 1.75 kg

Momento máximo en la direccion "z": (Momento eje Fuerte)

Mz= 82.81 kgm *Viga Isostatica. VERIFICAR CUAL MOMENTO ACTUA

Mz2= 67.09 *Viga Hiperestatica

Momento máximo en la direccion "y": (Momento eje Debil)

Usando sag rod n:2, sin usar sag rod n:1

Valor de n: n = 1. Le=2.70 2

1

My= 1.45 kg-m *Viga Isostatica.

My2 = 1.17 kg-m *Viga Hiperestatica

Esfuerzo por deflexion en la direccion "z" (Eje fuerte).

Fbz= Mz/Sx; Seleccione Momento eje Fuerte = 67.09 kg-m seleccione c45 o c46

Fbz= 1389.03 kg/cm2

Esfuerzo por deflexion en la direccion "y"

Fby= My/Sy; Seleccione Momento Eje Debil = 1.17 kg-m seleccione c51 o c52

Fby= 111.53 kg/cm2

Comprobación de los esfuerzos combinados:

fbz+fby<Fb 1520

1500.56 fbz+fby<1520, OK, Cumple por flexion

Revision de la deflexion:

Deltamax=L/240 +0.5

Deltamax= 1.62500 cms

Delta real=L^3/(48EI)+(5/384*wL^4)

Delta real= 1.50 cms

< 1.63

OK por control de deflexion

El perlin propuesto de 1 1/2x3x1.2 mm es correcto tiene un esfuerzo actuante de 1500.56 kg/cm2 menor que el permisible de 1520 kg/cm2 y un desplazamiento de 1.50 cms menor que el permisible de 1.63 cms.

IE

LD W

384

5 4

IE

LPD p

**48*

3

B) Marco transversal y longitudinal

REVISION DE COLUMNA CRITICA

La columna metálica más crítica con sección TC92x3mm es satisfactoria la cual tiene un factor de trabajo de 73.6%, tiene un esfuerzo actuante de 1324 kg/cm2 menor que el permisible de 2555 kg/cm2, a continuación se presenta los resultados.

REVISION DE VIGA DE TECHO CRITICA

La viga metálica más crítica con sección CM4”X6”X1.6mm es satisfactoria la cual tiene un factor de trabajo de 71.3%, tiene un esfuerzo actuante de 1055 kg/cm2 menor que el permisible de 1518 kg/cm2, a continuación se presenta los resultados.

VIGA PRINCIPAL DE CARGA EN EL MARCA TRANSVERSAL

La viga metálica más crítica con sección TC92x2.4mm es satisfactoria la cual tiene un factor de trabajo de 99.7%, tiene un esfuerzo actuante de 2307 kg/cm2 menor que el permisible de 2323 kg/cm2, a continuación se presenta los resultados.

VIGA SECUNDARIA DE CARGA EN EL SENTIDO LONGITUDINAL

La viga metálica más crítica con sección TC71x2.4mm es satisfactoria la cual tiene un factor de trabajo de 82.5%, tiene un esfuerzo actuante de 1228 kg/cm2 menor que el permisible de 1518 kg/cm2, a continuación se presenta los resultados.

C) Revision de Zapata y esfuerzo en el suelo Se exportaron las reacciones del modelo de SAP 2000 y se calculó mediante una hoja de cálculo de excell el tamaño de la zapata dando como resultado una zapata de 80x80 cms con un espesor de 25 cms a una profundidad de desplante de 80 cms, el acero de refuerzo es de 4 var #4 en la dirección principal y de 9 var. #3 en la dirección secundaria. El esfuerzo actuante en el suelo es de 1.48 kg/cm2 mayor que el permisible asumido ultimo de 1.5 kg/cm2*1.4= 2.1 kg/cm2. En el anexo A se muestran los resultados.

Febrero del 2015