Guia Memoria de Calculo

8/10/2019 Guia Memoria de Calculo

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CORRIENTES DÉBILES

Cliente:MINERA ESCONDIDAProyecto:

CONSTRUCCIÓN CENTRO COMUNITARIO

COLOSODocumento: 2605-I-MC-ES-0100-A

MEMORIA DE CÁLCULOCENTRO COMUNITARIO

COLOSO



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INDICE1.1 ALCANCE DE TRABAJO ........................................................................ 3

2 ANTECEDENTES ............................................................................................. 3

2.1 HORMIGÓN ........................................................................................ 3

2.2 ACERO PARA FUNDACIONES ............................................................... 3 2.3 ACERO ESTRUCTURAL ......................................................................... 3

2.3.1 Cumplimientos de Normas para el acero ............................................. 4

2.4 PERNOS, TUERCAS, GOLILLAS Y SOLDADURA ....................................... 4

2.4.1 Corrientes ........................................................................................... 4

2.4.2 Alta Resistencia .................................................................................. 4

2.4.3 Soldaduras ......................................................................................... 4

2.4.4 Conexiones Empernadas ..................................................................... 4

2.5 NORMAS Y REFERENCIAS .................................................................... 5

2.5.1 Normas nacionales ............................................................................. 5

2.5.2 Normas y documentos extranjeros ..................................................... 5

3 ESTADOS DE CARGA ...................................................................................... 5

3.1 PESO PROPIO Y CARGAS PERMANENTES ............................................. 5

3.1.1 Carga muerta (D): ............................................................................... 5

3.1.2 Cargas Eventuales: .............................................................................. 5

4 COMBINACIONES DE CARGA ......................................................................... 9

5 DEFORMACIONES ADMISIBLES .................................................................... 10

6 CARGAS ...................................................................................................... 10

6.1 PESO PROPIO .................................................................................... 10 6.2 SOBRE CARGA DE USO ...................................................................... 11

6.3 ESQUEMA DE CARGAS ...................................................................... 12

7 CARGA DE SISMO ........................................................................................ 15

7.1 PESO SÍSMICO (WS) .......................................................................... 15

7.2 COEFICIENTE SÍSMICO ....................................................................... 15

8 DISEÑO DE FUNDACIONES ........................................................................... 18

8.1 ECUACIÓN DE DESLIZAMIENTO: ........................................................ 18

8.2 ECUACIÓN DE VOLCAMIENTO ........................................................... 19

8.3 % DE APOYO ..................................................................................... 19

9 CONEXIONES ............................................................................................... 20

9.1.1 Verificación perno de expansión. ...................................................... 20

Largo de empotramiento: ............................................................................ 20



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Tipo Dimensiones exteriores (cm) Utilización

Módulo MH 0900 x 320 ---Módulo MH 0700 x 320 ---

1.1 Alcance de trabajo

A continuación se presenta el análisis de una estructura modular, este análisis fue realizadocon el programa de elementos finitos SAP2000.Dentro de las verificaciones que se realizarán en este documento están:

- Verificación de la estructura de soporte del módulo prefabricado, formado porcolumnas y vigas de acero (jaula de acero).

2 ANTECEDENTES

2.1 Hormigón

El hormigón de la estructura será de resistencia cúbica de f´c 250 Kg/cm2

a los 28 días. Elhormigón considerará una fracción defectuosa del 10 % (según norma chilena NCH 170 of.85). Asimismo, de acuerdo a la denominación vigente será un hormigón grado H-30. Estaresistencia se define como la resistencia característica.

2.2 Acero para fundaciones

El acero para enfierraduras de fundación será A 63-42 H con resaltes, (CAP o AZA), segúnnorma NCh 204.

2.3 Acero estructural

El acero que se utilizará para la ejecución de la jaula estructural será: A 36, en donde



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Módulo de elasticidad y densidad para cálculo

2.3.1 Cumplimientos de Normas para el acero

- Los perfiles y planchas de acero deberán cumplir con la Norma NCh 203-2006.- Las planchas gruesas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma

NCh 209 of. 71.- Las planchas delgadas de acero que se empleen deberán satisfacer la Norma

NCh 217 of. 68.

2.4

Pernos, Tuercas, Golillas y Soldadura

2.4.1 Corrientes

Los pernos corrientes, tuercas y golillas serán de acero calidad ASTM A307 Grado A, ydeberán cumplir con las normas NCh 206 of. 56, NCh 208 of. 56 y NCh 301 of. 63.

2.4.2 Alta Resistencia

Los pernos de alta resistencia serán de acero al carbono según ASTM tipo 2 (A – 325). Lastuercas y golillas deberán cumplir con las normas ASTM A563 y ASTM F436respectivamente.

2.4.3 Soldaduras

Los electrodos empleados para soldaduras al arco manual, serán del tipo AWS E 70XX, deacuerdo con la norma AWS. Se usará un filete mínimo de 5 mm., excepto cuando ésteexceda el menor espesor de los componentes soldados.Para la soldadura en planta se utilizará una del tipo MIG (Metal Inert Gas), que consiste enun hilo macizo o tubular continuo de diámetro 0,9mm. El espesor de filete mínimo será de 6mm., excepto cuando éste exceda el menor espesor de los componentes soldados.

2.4.4 Conexiones Empernadas

La colocación de pernos deberá cumplir con la “specification for structura joints using ASTMA325 or A490 Bolts“ del AISC. Los pernos corrientes, tuercas y golillas deberán ser calidadASTM A307 Grado A, con tuerca ASTM A563 Grado A y golilla de acero templado ASTM F-436.



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2.5 Normas y referencias

La verificación de la estructura se efectuará considerando las siguientes normas de diseño:

2.5.1 Normas nacionales

- NCh 431-2010 “Diseño estructural – cargas de nieve” - NCh 432-2010 “Diseño estructural – cargas de viento” - NCh 433 Of 1996 Modificada en 2009 “Diseño Sísmico de Edificios”

aprobación decreto 61- NCh 1537.Of 2009 “Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y

sobrecargas de uso” - NCh 3171.Of2010 “Diseño estructural – Disposiciones generales y

combinaciones de carga” - Manual de Diseño en Acero, ICHA, 2000.

2.5.2 Normas y documentos extranjeros

- American Institute of Steel Construction, AISC-ASD, 9º Edition, 1989.- AISC 360 – 05 “Steel construction manual” 13 edition. - ACI-318-05

3 ESTADOS DE CARGA

Para el análisis de la estructura se han considerado los siguientes estados de carga:

3.1 Peso propio y cargas permanentes

3.1.1 Carga muerta (D):

Corresponde al peso propio de la estructura más los elementos que en forma permanentese encontrarán apoyados en ella, tales como: peso propio, techumbre, cielo, muros, etc.

3.1.2

Cargas Eventuales:



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3.1.2.1 Carga de Sismo (E)

La carga de sismo se evaluará de acuerdo a la norma NCh 433 Of 1996 Modificada en 2009“Diseño Sísmico de Edificios” aprobación decreto 61, dependiendo de la zona sísmica, tipo

de suelo y tipo de estructura, entre otros factores.

3.1.2.2 Sobrecarga Viva (L)

Según lo estipulado en la NCh 1537. Of2009 “Diseño Estructural – Cargas Permanentes yCargas de Uso”, tiene la siguiente tabla de cargas:

Cargas de Uso Uniformemente Distribuidas para Pisos y TechosTipo de Edificio Descripción de Uso Carga de Uso kg/m2

Bodegas Áreas de mercadería liviana 600

OficinasPrivadas sin equipos 250Corredores 400

Viviendas Área de uso general 200Comedor 500

Cocina 500

Hospitales Pasillos y sala de espera 400Techos Con acceso sólo mantención 100

3.1.2.3 Sobrecarga de Nieve (S)

Según lo estipulado en la NCH 431-2010 “Diseño Estructural – Cargas de Nieve” referente asobrecargas de nieve considera los parámetros de ubicación (Latitud y Altitud) explicadosen la siguiente tabla.

NCh 431

Altitud m.s.n.m. Latitud Geográfica (°) Carga de Nieve kg/m2 12 23° 0

3.1.2.4 Viento (W)Según lo estipulado en la NCh 432-2010 “Diseño Estructural – Cargas de Viento”

Método 1: Procedimientos Simplificados, Caso 1



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Dónde:

= Presión de viento simplificada.

= Factor de ajuste para altura y exposición de construcciones.

= Factor topográfico evaluado a la altura media del techo. = Factor de importancia. = Presión simplificada de diseño para los elementos secundariosy de revestimiento

Factor de Ajuste para Altura y Exposición de Construcciones,

Altura media del techo, mExposición

B C D

6,1 1,00 1,29 1,55

Factor Topográfico, 1,0

Factor de Importancia de la Estructura, Categoría Factor de importancia

IV 1,15



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Zonas de aplicaciones de las presiones de viento en el SPRFV para el método simplificado

Velocidadbásica del

vientom/s

Angulodel

techo(°)

ZONAS TRANSVERSALES

PRESIONES HORIZONTALES PRESIONES VERTICALES

A B C D E F G H

24,3 0 a 5 0,24 -0,12 0,16 -0,07 -0,29 -0,16 -0,20 -0,13

ZONAS

kN/m2

kg/m2 A --- 1,0 1,15 0,24 0,28 28,2

B 1,00 1,0 1,15 -0,12 -0,14 -14,1

C 1,29 1,0 1,15 0,16 0,24 24,2

D 1,55 1,0 1,15 -0,07 -0,12 -12,7

E --- 1,0 1,15 -0,29 -0,33 -34,0F --- 1,0 1,15 -0,16 -0,18 -18,8G --- 1,0 1,15 -0,20 -0,23 -23,5

H --- 1,0 1,15 -0,13 -0,15 -15,2



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4 COMBINACIONES DE CARGA

Para el análisis de la estructura se consideran las siguientes combinaciones de diseño, segúncriterio de diseño del proyecto.

Combinaciones de Cargas Nominales que se usan en el Método de Diseñopor Tensión Admisible

COMBINACIÓN D L W Sx Sy Lr S

1 1

2 1 1

3 1 1

4 1 0,75 0,75

5 1 16 1 1

7 1 1

8 1 0,75 0,75 0,75

9 1 0,75 0,75 0,75

10 1 0,75 0,75 0,75

11 0,6 1

12 0,6 1

13 0,6 1

Dónde:

D : Peso Propio Sx : Espectro Dirección XL : Sobrecarga de Piso Sy : Espectro Dirección Y

W : Sobrecarga Viento

S : Carga de Nieve

Lr : Sobrecarga Techo



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5 DEFORMACIONES ADMISIBLES

Se consideran las siguientes deformaciones:

Deformaciones verticales*

Techo enyesado o con cielo o piso con tabiques 1/360Revestimiento de acero en techo ( planchas metálicas) 1/120

Cubierta de piso (planchas metálicas) 1/240

Cerchas (deberá considerarse inundación de techo) 1/360

Planchas y parrilla de piso 1/200

Deformaciones Horizontales

Revestimiento de muro ( Panel Tipo Sándwich) 1/90

Costaneras, Revestimientos y columnas de viento 1/200

6 CARGAS

6.1 Peso Propio

Peso Propio de Cubierta

Peso de costaneras : 10 kg/m2

Peso cielo (volcanita RF, 15 mm.) : 13 kg/m2

Peso OSB e=9,5mm. : 10 kg/m2

Otros : 10 kg/m2

Total : 43 kg/m2

Peso Propio de Piso

Peso Envigado Metálico : 18 kg/m2

Plancha terciado 18 mm : 20 kg/m2

Plancha OSB e=9,5mm : 10 kg/m2

Lana Mineral 60 mm : 1 kg/m2

Internit 8 mm : 3 kg/m2

Piso Vinílico Tarket 2mm : 1 kg/m2

Peso total piso aprox. : 53 kg/m2



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Peso Propio de Panel

Peso canales metalicas : 10,5 kg/m2

Peso (volcanita RF, 15 mm.) : 13 kg/m2

Peso Smart panel : 10 kg/m2

Otros : 10 kg/m2

Total :43,5 kg/m2

6.2 Sobre Carga de Uso

Cargas de Uso Uniformemente Distribuidas para Pisos

Tipo de Edificio Descripción de Uso Carga de Uso kg/m2 Bodegas Áreas de mercadería liviana 600

Pasillos y salas de espera 400Oficinas Privadas sin equipos 250

Cargas de Uso Uniformemente Distribuidas para TechosTipo de Edificio Descripción de Uso Carga de Uso kg/m2

Techos Con acceso sólo mantención 100



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6.3 Esquema de cargas

Esquema se sobrecargas en primer y segundo piso (“Sc=oficina”)



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Esquema se sobrecargas en primer y segundo piso (“ Sc=pasillo”)



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Esquema se sobrecargas en primer y segundo piso (“ Sc=bodega”)



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7 CARGA DE SISMO

7.1 Peso Sísmico (Ws)

Para efectos de diseño, se considera que la masa sísmica está formada por el peso propiode los elementos permanentes, sobrecargas de uso y sobrecarga de nieve. La ubicación deeste proyecto elimina la carga de nieve. Según la NCh433 específica para lugares de altaaglomeración de personas se considera la siguiente ecuación:

7.2 Coeficiente sísmico

A continuación, se muestran los parámetros utilizados para el diseño modal-espectral

Norma NCh 433 Of 1996 Modificada en 2009 “Diseño Sísmico de Edificios”

Aprobación Decreto 61

Zona Sísmica A0 g

Tipo de Suelo

STo s

T´ snp

Categoría Ocupación I

Factor de ModificaciónMarcos corrientes

de aceroR 4

R0 5Amortiguamiento ξ 0,02

T*x sT*y s

()



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8 DISEÑO DE FUNDACIONES

Para este proyecto se utilizarán zapatas aisladas bajo los módulos

Las tensiones admisibles mínimas, según mecánica de suelos, serán:

Estática: 2.5 kg/cm2 Sísmica: 3.0 kg/cm2

En el diseño de las fundaciones o zapatas se utilizará el manual “Código de Diseño de

Hormigón Estructural (ACI 318-99)”, en el capítulo 15 de dicho código se encuentran las

expresiones utilizadas en este diseño.

Estas expresiones son las siguientes:

,

Dónde:

N= Peso total de fundación.A= Sección de apoyoM= Momento volcanteW= Momento resistenteL= Largo fundación

B= Ancho fundación

8.1 Ecuación de deslizamiento:

∑ ∑

Donde:

= Ángulo de fricción internoCa = CohesiónA = Sección en planta de fundación



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8.2 Ecuación de volcamiento

∑ ∑

Donde;

8.3

% de apoyo

Para estimar condición de apoyo se verifica que:

{

}



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9 CONEXIONES

La conexión entre módulos será empernada. Esta se llevará a cabo mediante las pletinas deunión de cada módulo.

Según las tablas presentadas anteriormente, el esfuerzo de corte mayor para esta uniónserá de 12.860 kg, la tracción máxima para los pernos de anclaje a la fundación será 703,69kg.

A continuación se muestra el desarrollo y la determinación del diámetro de los pernos antesmencionados.

Donde:

⁄

⁄

9.1.1 Verificación perno de expansión.

Largo de empotramiento:

⁄



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Cizalle perno:

⁄ ⁄ Aplastamiento de placa base por cizalle:

⁄ ⁄

⁄ ⁄

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