MEMORIA DE CÁLCULO Y REVISION DE PERFILES DISEÑO DE ESTRUCTURAS METALICAS

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS

FACULTAD DE INGENIERIA TAMPICO

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MEMORIA DE CÁLCULO

Y REVISION DE PERFILES

DISEÑO DE ESTRUCTURAS METALICAS

INTEGRANTES:

• BAUTISTA MARTINEZ CRHISTIAN
• CASTRO FLORES LUIS
• CARRANZA MAYORGA RONALDO
• GUZMAN SILVA ANDRE
• RAMIREZ MARTINEZ ADAMARY
• RODRIGUEZ HERNANDEZ CASANDRA
• ORTIZ GUERRERO SALVADOR ANTONIO

MEMORIA DE CÁLCULO

PROYECTO- TORRE DE ESCALERAS

1. GENERALIDADES

La presente memoria corresponde al análisis y cálculo estructural para el chequeo de la edificación destinada al PROYECTO TORRE DE ESCALERAS; el cual posee 7 niveles estableciendo los requerimientos mínimos de diseño de acuerdo con las normas nacionales e internacionales para el diseño de estructuras en acero.

1. METODOLOGIA

Con la información disponible se procedió a hacer el chequeo de una estructuración que sirvió de base para el diseño definitivo, así como con la selección de las normas y parámetros aplicables, tomando en cuenta los requisitos arquitectónicos y la experiencia obtenida en casos similares. Esto conlleva a la selección de las alternativas de configuración estructural que serán objeto de estudio de factibilidad general.

Para el análisis subsiguiente se hizo un modelo matemático, que sigue las recomendaciones y procedimientos establecidos por la Ingeniería estructural, complementados con mi experiencia profesional y utilizando las prescripciones de las normas vigentes. Este modelo se somete al análisis por medio de cálculos manuales y computarizados, de acuerdo a la naturaleza de los mismos.

Tomando como bases los resultados obtenidos de este proceso, se pasa a la etapa de diseño, que atiende a los mismos criterios mencionados para la escogencia del modelo. Así, en una continua disciplina que mediante un proceso de aproximaciones va a establecer la mejor solución al diseño definitivo.

Por último, se preparan todos los documentos necesarios para la fabricación de la estructura, de acuerdo con el modelo en cuestión, estos documentos son Memoria de Cálculo, Planos de Ingeniería y Hojas de Cálculo que complementen la información requerida para la correcta fabricación

DESCRIPCION ESTRUCTURAL

La estructura está compuesta por pórticos en dos sentidos perpendiculares. Están conformados por columnas de sección I o doble T de alma llena y vigas de acero de alma llena. Las vigas y columnas están rígidamente conectadas, de manera tal que se asegure cierta deformación no elástica de la viga conectada.

Las losas de piso se consideran diafragmas horizontales encargados de distribuir las cargas a los pórticos estructurales verticales resistentes. Estas losas de piso, serán conformadas por losas con sofito metálico de 1 1/2 “, cal 22, con 10 cm de espesor total.

Las vigas secundarias   trabajan en forma compuesta conjuntamente con la losa de concreto para conformar un elemento único, de mayor inercia y resistencia que actuando separadamente, para esto es necesario colocar conectores de corte, que en este caso son UPEL80, soldados a través del sofito al ala superior de la viga compuesta.

Las conexiones son en general soldadas en Taller y logrando las conexiones con pernos en terreno, de manera de evitar soldaduras de campo y así garantizar la calidad de las conexiones estructurales.

METODO Y CRITERIO DE ANALISIS Y DISEÑO

El análisis efectuado es dinámico tridimensional con tres grados de libertad por piso.

El programa de análisis utilizado es ETABS, Programa de Análisis para Edificios de Pisos Múltiples, que es una herramienta de análisis estático y dinámico en tres dimensiones Versiones 9.7.4 y V 2013.2.2, así como el Programa SAFE v2014.

El edificio se idealiza como un sistema de pórticos verticales interconectados por diafragmas de piso rígidos en su plano. La geometría básica, definida con un sistema de ejes tridimensionales y con técnicas de modelación, permite considerar las situaciones complejas de pórtico arriostrado.

Las losas compuestas se han analizado aparte considerando todas las etapas constructivas intermedias, de modo de obtener una alta eficiencia en el comportamiento de las mismas.

Para el análisis y diseño no fue considerado el aporte estructural de la tabiquería. Por lo tanto, se deben tomar las precauciones necesarias para que el comportamiento integral de la edificación no se vea afectado desfavorablemente.

3)        LIMITES DE LA DERIVA (DRIFT)

Se ha adoptado como límite para los desplazamientos laterales totales 0.018, es según la Tabla10.1 de la Norma Covenin 1756-01

CARGAS DE DISEÑO

Para el análisis se consideraron las siguientes cargas:

•        Peso propio:        Estructura + Losas

•        Carga Muerta:        239 Kg/m2

•        Cargas de tabiquería Interna:        180 Kg/m2

•        Carga de Acabados:        30 Kg/m2

•        Carga de Ductos y cielo raso:        40 Kg/m2

•        Carga Viva Habitaciones:        175 Kg/m2

•        Carga Viva en escaleras y pasillos 300 Kg/m2

3)        CRITERIOS DE DISEÑO

El diseño estructural toma en cuenta las cargas establecidas, además de las disposiciones de la Norma 1756, y mediante un modelo en ETABS es analizado dinámicamente.

Se ha efectuado un análisis dinámico espacial de superposición modal con tres grados de libertad por nivel.

Para esto se ha utilizado análisis espectral de acuerdo a la última norma Covenin 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes. Los parámetros utilizados han sido los siguientes: Zona: 5, Suelo: S2

1.  COMBINACIONES DE CARGA

Las fuerzas de origen dinámico y estático resultantes de análisis, se combinaron para tomar el más desfavorable de los siguientes casos para cada elemento.

Se han considerado 18 casos de combinaciones de carga, considerando todos los casos de combinaciones de cargas indicados en AISC – LRFD. Incluyendo la torsión en planta

• 1.4 CM
• 1.2CM + 1.6 CV
• 1.2 CM +0.5CV+ Mt +- Sx+0.3Sy
• 1.2 CM +0.5CV+ Mt +- Sy+0.3Sx
• 0.9 CM +- Mt + Sx+0.3Sy
• 0.9 CM +- Mt + Sy+0.3Sx

1.  MATERIALES

Los materiales utilizados en el diseño son los siguientes:

Se han considerado los siguientes materiales:

• Acero:
• Perfiles        A-36.
• Planchas de conexión.        A-36
• Concreto en Columnas        f’c =250 Kg/cm2
• Concreto en losas:        f’c= 250 Kg/cm2
• Pernos de Anclaje calidad ASTM A-36 ó SAE 1040.
• Pernos de conexión calidad ASTM A-325 ó A-490.
• Perfiles Doble T de Acero Estructural, calidad ASTM A-36, Fy = 2530 kgf/cm2.
• Planchas para base de columnas y de conexión calidad ASTM A36, Fy = 2530 kgf/cm2.
• Electrodo según designación del AWS tipo E7018 para planchas, perfiles laminados y Electrosoldados.

1. ESPECIFICACIONES DE CALCULO

Las especificaciones o códigos adoptados en este cálculo son los siguientes:

• Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones. Covenin Mindur 2002-88.
• Edificaciones Sismorresistentes Covenin 1756-01
• Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings, Dec 1,1993.
• Structural Welding Code ANSI/AWS D1.1-05

1.  MODELO ESTRUCTURAL

El modelo estructural se ha formulado con ETABS Plus Versión 9.7.0. y esta en los en los Apéndice A. Datos de la Estructura. Apéndice B. Resultados de Análisis y Apéndice C. Diseño de los miembros de Acero, en el Apéndice D. Calculo de Conexiones y Miembros Compuestos.

14. REVISIONES PRINCIPALES DE LA ESTRUCTURA: DESPLAZABILIDAD DE LA ESTRUCTURA.

Los chequeos de los desplazamientos de acuerdo a la aplicación de sismos en el sentido x, y, se encuentran dentro de los rangos establecidos en la norma venezolana de sismo resistencia, menores al 0.018 la cual se indica se acuerdo a la siguiente tabla.

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