Memoria de Calculo Lavanderia

MEMORIA DE CÁLCULO-Módulo de Lavandería Compañía Minera El BROCAL: Especialidad Estructuras

Junio 2011

“Nuevo Campamento - SMEB” Sociedad Minera El Brocal Cerro de Pasco - Perú Elaborado por: Ing. Luis Figueroa Revisado por: Ing. Jorge Reyna

ESTRUCTURAS DE ACERO MODULO DE 6 HABITACIONES MEMORIA DE CALCULO

CLIENTE: SOCIEDAD MINERA EL BROCAL Rev. B -04/06/2011 ELABORADO POR: REVISADO POR:

L. Figueroa J. Reyna

Pág. 2 de 15

INDICE

2. INTRODUCCIÓN:.................................................................................... 3 2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTRUCTURA: .............................. 3 2.2 ARREGLO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL: ........................................ 3 3. CRITERIOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO .................................................... 5 3.1 COMBINACIONES DE CARGAS: ......................................................... 5 3.1.1 CARGA MUERTA (D): ........................................................................ 6 3.1.2 CARGAS DE OPERACIÓN (F): .......................................................... 6 3.1.3 CARGAS VIVAS (SOBRECARGA) (L) ............................................... 6 3.1.4 CARGAS DE VIENTO(W)................................................................... 6 3.2 HIPÓTESIS DE DISEÑO: ...................................................................... 9 3.2.1 CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA:...............................................11 5. ANEXOS: ...............................................................................................15

INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simón Salguero 583 – Miraflores – Lima - Perú Central Telefónica- (511) 354-2024 [email protected]




Pág. 3 de 15

INTRODUCCIÓN 1.1. OBJETIVO El objetivo principal es evaluar si los esfuerzos y condiciones de frontera que son aplicados en la estructura serán o no causa de falla de la misma, la determinación de esto se realizará con el Método de Elementos Finitos. 1.2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTRUCTURA •

La estructura cuenta con un área construida de 91,69 m2.

•

El siguiente informe describe el análisis y la verificación estructural del MODULO DE LAVANDERIA para el nuevo campamento SMEB, de la sociedad minera El Brocal.

•

Estructuralmente, se ha visto conveniente utilizar un sistema de pórticos con perfiles metálicos de sección cajón cuyo espesor es 3mm.

•

Para dicho sistema estructural se determino las cargas de servicio los esfuerzos factorizados y la verificación mediante la norma AISC-ASD.

•

En el programa SAP2000, con la finalidad de hacer simple el modelamiento, solo se incluye la zona principal que corresponde a los 4 pórticos de acero. Las zonas de voladizo del techo no se han incluido en el análisis, puesto que solo agregan carga a las vigas perimetrales, tratándose de sistemas isostáticos.

2. ARREGLO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL:

Plano de arreglo general de la estructura

DIMENSIONES PROPUESTAS INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simón Salguero 583 – Miraflores – Lima - Perú Central Telefónica- (511) 354-2024 [email protected]



Columnas (mm):

Vigas Principales (mm):

Correas Tipo 1 (mm):

Correas Tipo 2 (mm):



Pág. 4 de 15




Pág. 5 de 15

3. CRITERIOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO Como criterio de diseño estructural se adopta el método Esfuerzos Permisibles (ASD), cuyas combinaciones de cargas se han obtenido del RNE en su norma E.020. Toda la estructura ha superado estos criterios básicos de diseño, por lo que se considera como segura.

4. NORMATIVIDAD •

RNE E-020, Reglamento Nacional de Edificaciones utilizada como referencia para la aplicación de cargas en distintos tipos de estructuras.

•

RNE E-030, Reglamento Nacional de Edificaciones para el análisis sísmico de las edificaciones.

•

RNE E-060, Reglamento Nacional de Edificaciones empleada para el diseño para elementos de concreto armado.

•

RNE E-090, Reglamento Nacional de Edificaciones utilizada como referencia para la el diseño de la estructura

•

ACI 318-99, Utilizada como referencia del diseño en el programa SAP2000 v14.

•

AISC-LRFD93, Utilizada como referencia del diseño en el programa SAP2000v14.

5. COMBINACIONES DE CARGAS: Del artículo 19 de la norma E.020 del RNE, se obtienen las combinaciones de cargas utilizadas en el cálculo estructural utilizando el método de esfuerzos permisibles (ASD). Estas son las siguientes: Combinaciones de carga (ASD)

SEI/ASCE 7-02

(L=L.+Lr) (1)

D+ F

(2)

D+ F + L

(3)

D + F + (W o 0.7E)

(4)

D+T

(5)

α. [D + L + F + (W or 0.7E)]

(α min=0.75)

(6)

α[ D + F +L +T]

(α min=0.75)

(7)

α[ D + F + (W or 0.7E) + T]

(α min=0.75)

(8)

α[ D + F+L + (W or 0.7E) + T]

(α min=0.67)

Donde: D

= Carga muerta

L

= Carga viva

Lr

= Sobrecarga Viva

W

= Carga de viento

S

= Carga de nieve

E

= Carga de sismo, según NTE E.030 Diseño sismo resistente INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simón Salguero 583 – Miraflores – Lima - Perú Central Telefónica- (511) 354-2024 [email protected]


CLIENTE: SOCIEDAD MINERA EL BROCAL Rev. B -04/06/2011 ELABORADO POR:

L. Figueroa

REVISADO POR:

R

= Carga de lluvia o granizo

F

= Carga muerta de Operación

J. Reyna

Pág. 6 de 15

5.1. Carga Muerta (D): Son las cargas verticales debido al peso propio de componentes estructurales y no estructurales permanentes de la estructura, incluidos peso propio de vigas y columnas (el Software SAP2000 considera por defecto el peso propio.) 5.2. Cargas de operación (F): Son las cargas muertas más el peso propio de cualquier líquido o sólido presente, equipos durante su operación normal. Las cargas de operación tendrán los mismos factores de carga que las cargas muertas. 5.3. Cargas vivas (sobrecarga) (L) Son aquellas cargas producidas por el uso y ocupación de la estructura. Se obtienen del reglamento nacional de edificaciones. Carga Sobre Techo: 100 kgf/m2 5.4. Cargas de Viento (W) Cargas de viento es considerada para

todo el edificio, elementos estructurales,

presentes en el sistema estructural analizado, el viento tiene una naturaleza dinámica, para ello usamos lo referido en la norma E-020:

Velocidad de Diseño:

Donde: •

• •

𝑽𝒉 = 𝐕�𝒉�𝟏𝟎�

𝟎.𝟐𝟐

V = velocidad de diseño en la altura h en km/h

Vh = Velocidad de diseño hasta 10m de altura en km/h h = altura sobre el terreno en metros

𝐕𝐡 = 𝟓𝟎 𝐤𝐦/𝐡

Carga exterior de Viento: INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simón Salguero 583 – Miraflores – Lima - Perú Central Telefónica- (511) 354-2024 [email protected]



L. Figueroa

REVISADO POR:

Donde: •

• •

J. Reyna

𝑷𝒉 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝑪 (𝑽𝒉 )𝟐 Ph = Presion o succion del viento a una altura h en kgf/m2

C = Altura de forma adimensional indicado en Tabla 4

V𝒉 = Velocidad de diseño a la altura h, en km/h

Análisis de viento de edificio:


Pág. 7 de 15



30


Pág. 8 de 15

15

30

30

35

30

5.5. Cargas de Sismo (E)

Las cargas de Sismo se calcularán y aplicará de acuerdo con la norma E30 del RNE SISMO DE EDIFICIO METALICO INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simón Salguero 583 – Miraflores – Lima - Perú Central Telefónica- (511) 354-2024 [email protected]




Pág. 9 de 15

Para realizar el análisis el análisis por cargas de sismo se empleará un análisis dinámico, considerando que las masas se colocarán en su posición y se induce un espectro de aceleraciones para realizar una combinación modal. El espectro inducido será de acuerdo a lo indicado en la NTE-E030 del RNE. Cálculo de parámetros sísmicos en ambas direcciones (X & Y):

5.6. Cargas

de

Operación (F)

Son las cargas muertas más el peso propio de cualquier líquido o sólido presente, equipos durante su operación normal. Las cargas de operación tendrán los mismos factores de carga que las cargas muertas. 6. HIPÓTESIS DE DISEÑO: Para el modelado en el software Etabs tenemos la consideración de presión estática de viento, consideración el tipo (3) de combinación de carga como predominante se considera los efectos de carga viva, viento y se consideran los efectos sísmicos para el análisis de la estructura.






Pág. 10 de 15



7. CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA: 7.1.

Reacciones en Apoyos debido a cargas de Servicio

7.2.

Diagrama de Fuerzas Axiales debido a Envolvente



Pág. 11 de 15



L. Figueroa

REVISADO POR:

7.3.

Diagrama de Fuerzas Cortantes debido a Envolvente

7.4.

Diagrama de Momentos debido a Envolvente


J. Reyna

Pág. 12 de 15

CLIENTE: SOCIEDAD MINERA EL BROCAL Rev. B -04/06/2011


ELABORADO POR: REVISADO POR:

Pág.


13 de 15

8. VERIFICACIÓN DE ESTRUCTURA MODULO DE DORMITORIOS CASUARINAS Verificación estructural mediante AISC LRFD93

Vista donde figuran los ratios para todos los elementos

8.1.

Desplazamientos

9. DISEÑO Una vez verificado el análisis sísmico se procedió a diseñar los elementos estructurales. Para diseñar los elementos estructurales se realizaron las combinaciones de carga que especifica la Norma Peruana NTE.E090. Combinaciones de carga muerta y carga viva: U = 1,2 CM + 1,6 CV Donde CM es el valor de la carga muerta y CV es el valor de la carga viva. Combinaciones de carga viva, carga muerta y carga de sismo. U = 1,2CM + 0,50CV + CS U = 0,9 CM + CS Las combinaciones de carga que se han usado son las previstas en nuestro código y se presentas el reporte proporcionado por el programa. Los factores de reducción de resistencia usados son los siguientes: • • •

Para flexión: Para cortante: Para flexo - compresión:

= 0,90 = 0,85 = 0,70




Pág.


14 de 15

El diseño final de los elementos estructurales se detalla en los planos estructurales.

10. CONCLUSIONES •

El diseño mecánico estructural del MODULO DE LAVANDERIA cumple con los factores de seguridad estipulados y la deflexión permisible referida.

•

Los cálculos se han realizado tomando en cuenta las cargas de diseño de la NTE-E020.

•

Se ha diseñado la estructura por el método de elementos finitos llegando a los espesores óptimos. Las dimensiones finales del diseño se muestran en el Plano adjunto y anexos.




11. Anexos •

anexo 1: Verificación de Columnas.

•

anexo 2: Verificación de vigas.

•

anexo 2: Verificación de Elementos de Refuerzo.

Tabla de Masas y Pesos de La Estructura



Pág. 15 de 15

Memoria de Calculo Lavanderia

Recommend Documents