modelo columna y nave

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN Depto. de Tecnologa Divisin Tecnologas Industriales Prof.: Ingeniero Julio P. Ortiz Ingeniero Jos E. Gonzalez J.T.P.: Arqto. Fernando Lpez Yaez Ayte. Alumno: Daniel LaeraT.P. - HORMIGN ARMADO - CLCULO DE NAVE INDUSTRIAL 1) MEMORIA DE CLCULO:

1.1)

1.2)

Objetivo: Analizar y dimensionar una estructura en forma de nave de acuerdo al proyecto graficado en planos, compuesta por cimentacin y columnas de hormign armado, y cubierta metlica formada por cerchas de perfilera de acero y cubierta de chapa trapezoidal. Los elementos estructurales se dimensionarn teniendo en cuenta que en la nave ser instalado un puente gra cuyas caractersticas se describen ms adelante. Ubicacin geogrfica del proyecto: El terreno se encuentra ubicado en Lujn, en un rea suburbana con bajo porcentaje de lotes construdos, segn se aprecia en imagen.

Ubicacin

Corte transversal

N.P.T

1.50

2010-Estabilidad y Construcciones-Depto. De Tecnologa-UNLu

3.00

4.20

8.90 11.00

2.50

2

21.40C1 C2

4.45C3 C13 C14 C4

oficina

depsito

6.58

33.00

C5

C15

C16

C6

oficina

depsito

6.58

C7

C17

C18

C8

C9

C10

C11

C12

Planta


6.75

6.50

6.50

6.50

6.75

3

1.3) 1.4)

Destino: El emprendimiento est destinado a alojar funciones de logstica y almacenamiento de stock. Comprende la nave principal y 2 reas de oficinas y dependencias. Dimensiones: 33 m x 21,40 m Superficie edificada: 706 m2 Volumen til: 8.450 m3

2)

DESCRIPCIN DE LA ESTRUCTURA:

2.1 Cimientos: Se ejecutarn con zapatas aisladas (fig. 1) de hormign armado, las cuales debern calcularse en funcin del valor de resistencia del terreno aportado por el estudio geotcnico. (Ver datos de la estructura). 2.2 Soportes verticales: Estn proyectados en hormign armado como prolongacin del tronco de columna que nace en la zapata. A la altura indicada en plano presentan una mnsula corta (fig.2) la cual tiene por finalidad conformar el apoyo del puente gra (fig.3) a instalarse en la nave. 2.3 Vigas: Se utilizarn en este caso en particular perfiles laminados del tipo doble T segn los modelos normalizados de tabla de perfiles. Se tendr en cuenta que estos elementos horizontales se ubicarn entre columnas -en el sentido longitudinal de la nave- conformando a su vez la viga carrilera necesaria para el desplazamiento del puente de carga, apoyando sobre las mnsulas cortas y proporcionando adems arriostramiento a toda la estructura. 2.4 Estructura de techo: El proyecto prev resolver la cubierta mediante cabriadas metlicas ejecutadas segn detalle (fig.4) cuyas barras debern dimensionarse segn los mtodos estudiados. Dichas cabriadas estarn arriostradas mediante correas de perfiles C de acero conformado en fro (consultar tabla), los cuales sirven de soporte a la fijacin de la chapa trapezoidal de cubierta. Las cerchas estarn ubicadas segn corte transversal sobre el nivel de la viga de carga del puente gra, dejando espacio para su desplazamiento. 2.5 Entrepisos: La nave cuenta con 2 espacios cerrados a ambos laterales, cuya cubierta constituye sendos entrepisos destinados a almacenamiento. Est proyectado ejecutarlos en forma de losas macizas de hormign armado, apoyadas sobre vigas , columnas y zapatas aisladas.

columna tronco

N.t(mnimo)

0,20

Fig. 1 Zapata aislada

r=0,06

0,80

30

Fig. 2 Mnsula corta


4 3) DATOS DE LA ESTRUCTURA:

3.1

3.2 3.3 3.4 3.5

3.6 3.7 3.8

Tensin admisible del terreno: Del estudio de suelo realizado en el sitio se desprende que la resistencia (t) es de 2 kg/cm2 a una profundidad entre 1,5 m y 3 kg/cm2 a 3 m. Se recomienda el uso de zapatas aisladas. Resistencia Caracterstica del Hormign (bk): La resistencia de clculo para el hormign, correspondiente a la tensin alcanzada a los 28 das es de 21 MPa. Resistencia del Acero (ek): La tensin del acero que se utilizar es de 420 MPa, correspondiente a acero para construccin con lmite elstico 4200 kg/cm2 . Cargas Permanentes Estructura: Se deber realizar el anlisis de cargas correspondiente al esquema conocido Sobrecarga de servicio en losas macizas de entrepiso: Se deber contemplar una sobrecarga de uso de 500 kg/m2 en funcin de la capacidad de almacenamiento prevista. Sobrecarga de servicio en cubierta metlica: Se tendr en cuenta una sobrecarga de 30 kg/m2 debido al trnsito eventual sobre cubierta. Carga de viento sobre estructura principal: Ver punto 4 Carga del Puente Gra: Ver punto 5

Nota: No se considerar pandeo en columnas de hormign. No se tendrn en cuenta acciones ssmicas. Se verificar a viento la cubierta metlica, no as la estructura principal de la nave.

Fig. 3 Esquema de apoyo puente gra


5

4) CARGAS PRODUCIDAS POR VIENTO:

A las cargas permanentes y sobrecargas de uso a que est sometida una estructura se deben sumar las cargas dinmicas que actan sobre la misma. Las principales son las de viento y las acciones ssmicas, las cuales actan principalmente en direccin horizontal. En ambos casos las condiciones dependen de factores geogrficos. En el primer caso respecto de los vientos predominantes en el lugar de emplazamiento de la obra, del nivel de exposicin debido a la topografa (alta montaa, acantilados, costa ocenica,etc.) , o debido a lo que el Reglamento CIRSOC 102 denomina rugosidad, y se relaciona con la proximidad de otros edificios que le puedan dar reparo a la nueva edificacin. Este coeficiente ltimo vara segn la zona. Los efectos de sismo no se considerarn por no estar el proyecto ubicado en zona ssmica. Consideraciones generales: El viento es una carga dinmica que se manifiesta como una masa de aire en movimiento que al chocar contra una superficie tiende a volcarla generando un momento en la base del edificio, directamente proporcional a la superficie y a la velocidad del viento. En nuestro caso no analizaremos el efecto de volcamiento, ya que ste fenmeno se produce en edificios ms esbeltos. En cambio s analizaremos el efecto del viento sobre la cubierta. 4.1 Verificacin de correas a carga de viento: Datos: adm acero comn= 240 MPa Coeficiente de seguridad= 1.6 Carga total cubierta= 32 kg/m2 (Peso propio) Sobrecarga de uso= 30 kg/m2 (Trnsito eventual) Velocidad del viento (Zona Buenos Aires)= 27,5 m/seg Coefic. Velocidad probable= 1,65 Coeficiente de rugosidad= 0.75 (coeficiente simplificado) Coeficiente elico para presin exterior (en funcin del ngulo de inclinacin de la cubierta) = Barlovento: -0,70 Sotavento:-0,45 Coeficiente elico para Presin interior (en funcin Del porcentaje de aberturas = Barlovento: +0.30 Sotavento: -0.30Perfil "T" a dimensionar Perfil "L" a dimensionar1.00 m Mx.

Perfil "C" a dimensionar

Chapa trapezoidal T101

Fig. 4 Detalle de cabriada 2010-Estabilidad y Construcciones-Depto. De Tecnologa-UNLu

6 5) CARGAS DEL PUENTE GRA:

En la fase final del proyecto se instalar un puente gra, cuya descripcin y estado de cargas se detalla a continuacin. Especificaciones: Puente Gra monorriel marca Forvis con viga de carga superior Capacidad de carga: 5 t Trocha: 20 m Carga P (sobre cada rueda de la viga trastera) : 4.605 kg Carga dinmica Q (carga de frenado del carro) : 405 kg Carga dinmica R (carga de frenado del puente) : 580 kg

Vista de un equipo similar

Normativa utilizada: Reglamento CIRSOC 201/2002 Reglamento Argentino de estructuras de hormign. Recomendacin CIRSOC 102-1 Accin dinmica del viento sobre las construcciones. Recomendacin CIRSOC 303 Estructuras livianas de acero.


modelo columna y nave

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