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MEMORIA DE CÁLCULO
ESTRUCTURAL
GALPÓN DE ACERO TIPO 2, PLANTA ENVASADORA
PROPIEDAD ROL 268-185
Camino vecinal S/N
San José de Maquehua, San José.
COMUNA DE ALGARROBO
REGIÓN DE VALPARAÍSO
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4
4.1.- Gravitatorias 4
4.2.- Viento 4
4.3.- Sismo 4
4.3.1.- Datos generales de sismo 5
4.4.- Hipótesis de carga 5
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 6
6.2.- Combinaciones 8
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 10
8.1.- Pilares 10
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA
CADA PLANTA 12
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN 12
11.- MATERIALES UTILIZADOS 12
11.1.- Hormigones 12
11.2.- Aceros por elemento y posición 12
11.2.1.- Aceros en barras 12
11.2.2.- Aceros en perfiles 12
11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 13
Página 3
1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el cálculo estructural de galpón para planta envasadora en la zona oriente de la
comuna de Algarrobo. En específico dentro del sector San José de Maquehua.
Los suelos están consolidados, no registrándose rellenos, zonas de deslizamiento o la presencia de un firme
adecuado para sello que supere los 60 cm de profundidad.
La obra se desarrolla en volumen aislado de un piso. Descansa sobre radier de hormigón armado, sobre el que
se alzan paramentos de estructura metálica.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La presente unidad se desarrolla en base a pórticos de acero, todos con vinculación exterior, al estar
empotrados sobre zapatas de hormigón armado, vinculadas por vigas centradoras o de atado entre “dados”.
Sus envigados son en base a perfiles metálicos, al igual que las “columnas” que soportan el pabellón. Los
anclajes y rigidizadores son especificados en detalles de proyecto o catalogo del fabricante para paneles no
estructurales.
La cubierta y revestimientos exteriores son en base a paneles prefabricados no estructurales. Estos descansan
embebidos en los instersticios de marcos rígidos de acero. Serán del tipo drywall de hojalata y poliestireno.
Arriostramientos en perfiles de acero serán soldados en obra, complementan las estructuras de soporte al
corte sísmico.
Para el cálculo, los paneles perimetrales no se consideran como estructuras colaborantes. Todos los elementos
se encuentran aislados al embate del fuego, hongos y horadadores; estando impregnados para tales efectos.
Los aceros en general serán del tipo ASTM A-36 o estándar nacional equivalente.
Los armados de carpintería metálica podrán experimentar variaciones discretas, a especificar en obra -según
indicaciones del proyectista al equipo de construcción calificado-, todas sujetas a normativa y catálogos de
fabricante autorizados.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh 349 Of 1999 Construcción Disposiciones de seguridad en excavación
NCh 427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - losas mixtas - laminados metálicos.
NCh 430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh 431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh 432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh 433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile.
NCh 433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011.
NCh 1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh 1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh 1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh 1928 Of1993 modificada en 2003.
NCh 3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.
ACI 318-99 (Chile) Hormigón armado
Página 4
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas muertas
(t/m²)
Techumbre 0.05 0.05
Cimentación 0.20 0.20
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Categoría del terreno: Categoría C
Velocidad básica del viento: 67.00 m/s
Categoría de uso: Categoría I
Tipo de terreno: Llano
Anchos de banda
Plantas
Ancho de banda Y
(m)
Ancho de banda X
(m)
En todas las plantas 10.60 34.15
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Coeficientes de Cargas
+X: 1.00 -X:1.00
+Y: 1.00 -Y:1.00
Cargas de viento
Planta
Viento X
(t)
Viento Y
(t)
Techumbre 2.841 11.079
4.3.- Sismo
Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011)
Norma Chilena Oficial
Diseño Sísmico de Edificios
(Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011)
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
4.3.1.- Dato
Caracteriza
Zona sísmica
Clase de sue
Sistema est
R0X: Factor d
R0Y: Factor d
Categoría d
Parámetros
Número de m
Fracción de s
Fracción de s
Factor multip
Verificación
No se realiza
Criterio de a
Direcciones
Acción sísmi
Acción sísmi
Proyección e
os generale
ación del em
a (NCh433.Of
elo (Dº nº61
tructural
de modificaci
de modificaci
del edificio (
s de cálculo
modos de vib
sobrecarga d
sobrecarga d
plicador del e
n de la cond
a análisis de l
rmado a apli
s de análisis
ca según X
ca según Y
en planta de
es de sismo
mplazamient
f1996 Mod.20
de 2011, Art
ón de respue
ón de respue
(NCh433.Of
bración que in
e uso
e nieve
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los efectos de
car por ducti
s
la obra
to
009, 4.1): 2
ículo 6): B
esta (X) (NCh
esta (Y) (NCh
1996 Mod.2
ntervienen en
rtante basal
e 2º orden
lidad: Según
h433.Of1996
h433.Of1996
2009, 4.3): C
n el análisis:
l: Según norm
NCh430.Of2
Mod.2009, 5
Mod.2009, 5
Categoría II
Según norma
ma
2008, Capítulo
5.7)
5.7)
a
o 21
R
R
Página 5
R0X : 11.00
R0Y : 11.00
: 0.50
: 0.50
: 1.00
Página 6
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas muertas
Sobrecarga de uso
Sismo X
Sismo Y
Viento +X exc.+
Viento +X exc.-
Viento -X exc.+
Viento -X exc.-
Viento +Y exc.+
Viento +Y exc.-
Viento -Y exc.+
Viento -Y exc.-
5.- ESTADOS LÍMITE
E.L.U. de rotura. Hormigón
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
ACI 318-99 (Chile)
Acero conformado
Tensiones sobre el terreno
Desplazamientos
Acciones características
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los
siguientes criterios:
- Situaciones persistentes o transitorias
- Situaciones sísmicas
- Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
 
    
 
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
 
      
 
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q
Página 7
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación ()
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile)
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
Situación 3
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.400
Viento (Q)
Sismo (E) -1.400 1.400
Acero conformado: NCh427
Tensiones sobre el terreno
Acciones variables sin sismo
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q) 0.000 1.000
Página 8
Sísmica
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Desplazamientos
Acciones variables sin sismo
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q) 0.000 1.000
Sísmica
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
6.2.- Combinaciones
 Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas muertas
Qa Sobrecarga de uso
V(+X exc.+) Viento +X exc.+
V(+X exc.-) Viento +X exc.-
V(-X exc.+) Viento -X exc.+
V(-X exc.-) Viento -X exc.-
V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+
V(+Y exc.-) Viento +Y exc.-
V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+
V(-Y exc.-) Viento -Y exc.-
SX Sismo X
SY Sismo Y
 E.L.U. de rotura. Hormigón
 E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
Página 9
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 0.900 0.900
2 1.400 1.400
3 0.900 0.900 1.700
4 1.400 1.400 1.700
5 1.050 1.050 1.275
6 1.050 1.050 1.275 1.275
7 1.050 1.050 1.275
8 1.050 1.050 1.275 1.275
9 1.050 1.050 1.275
10 1.050 1.050 1.275 1.275
11 1.050 1.050 1.275
12 1.050 1.050 1.275 1.275
13 1.050 1.050 1.275
14 1.050 1.050 1.275 1.275
15 1.050 1.050 1.275
16 1.050 1.050 1.275 1.275
17 1.050 1.050 1.275
18 1.050 1.050 1.275 1.275
19 1.050 1.050 1.275
20 1.050 1.050 1.275 1.275
21 0.900 0.900 1.300
22 0.900 0.900 1.300
23 0.900 0.900 1.300
24 0.900 0.900 1.300
25 0.900 0.900 1.300
26 0.900 0.900 1.300
27 0.900 0.900 1.300
28 0.900 0.900 1.300
29 0.900 0.900 -1.400
30 1.400 1.400 -1.400
31 0.900 0.900 1.400 -1.400
32 1.400 1.400 1.400 -1.400
33 0.900 0.900 1.400
34 1.400 1.400 1.400
35 0.900 0.900 1.400 1.400
36 1.400 1.400 1.400 1.400
37 0.900 0.900 -1.400
38 1.400 1.400 -1.400
39 0.900 0.900 1.400 -1.400
40 1.400 1.400 1.400 -1.400
41 0.900 0.900 1.400
42 1.400 1.400 1.400
43 0.900 0.900 1.400 1.400
44 1.400 1.400 1.400 1.400
 Acero conformado
 Tensiones sobre el terreno
 Desplazamientos
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
1 1.000 1.000
2 1.000 1.000 1.000
3 1.000 1.000 1.000
4 1.000 1.000 1.000 1.000
5 1.000 1.000 1.000
Página 10
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY
6 1.000 1.000 1.000 1.000
7 1.000 1.000 1.000
8 1.000 1.000 1.000 1.000
9 1.000 1.000 1.000
10 1.000 1.000 1.000 1.000
11 1.000 1.000 1.000
12 1.000 1.000 1.000 1.000
13 1.000 1.000 1.000
14 1.000 1.000 1.000 1.000
15 1.000 1.000 1.000
16 1.000 1.000 1.000 1.000
17 1.000 1.000 1.000
18 1.000 1.000 1.000 1.000
19 1.000 1.000 -1.000
20 1.000 1.000 1.000 -1.000
21 1.000 1.000 1.000
22 1.000 1.000 1.000 1.000
23 1.000 1.000 -1.000
24 1.000 1.000 1.000 -1.000
25 1.000 1.000 1.000
26 1.000 1.000 1.000 1.000
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
1 Techumbre 1 Techumbre 3.75 3.75
0 Cimentación 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS
8.1.- Pilares
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales
Datos de los pilares
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
C1 ( 2.10, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C2 ( 4.30, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C3 ( 6.00, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C4 ( 17.70, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C5 ( 21.00, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C6 ( 0.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C7 ( 2.10, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C8 ( 3.40, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C9 ( 6.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C10 ( 8.60, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C11 ( 11.20, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C12 ( 12.90, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C13 ( 15.35, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
Página 11
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
C14 ( 17.70, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C15 ( 21.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C16 ( 23.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C17 ( 26.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C18 ( 29.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C19 ( 31.90, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C20 ( 34.15, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C21 ( 0.00, 4.97) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C22 ( 2.10, 4.97) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C23 ( 3.40, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C24 ( 6.00, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C25 ( 8.60, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C26 ( 11.20, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C27 ( 12.90, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C28 ( 15.35, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C29 ( 17.70, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C30 ( 21.00, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C31 ( 29.05, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C32 ( 31.90, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C33 ( 34.15, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C34 ( 0.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C35 ( 2.10, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C36 ( 3.40, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C37 ( 4.30, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C38 ( 6.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C39 ( 8.60, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C40 ( 11.20, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C41 ( 17.70, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C42 ( 21.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C43 ( 29.05, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C44 ( 31.90, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C45 ( 34.15, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C46 ( 17.70, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C47 ( 21.00, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C48 ( 0.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C49 ( 2.10, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C50 ( 4.30, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C51 ( 6.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C52 ( 8.60, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C53 ( 11.20, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C54 ( 17.70, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C55 ( 21.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C56 ( 23.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C57 ( 26.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C58 ( 29.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C59 ( 31.90, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C60 ( 34.15, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C61 ( 11.20, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
Página 12
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo
C62 ( 12.90, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C63 ( 15.35, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
C64 ( 17.70, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Pilar Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
Para todos los pilares 1 100x100x1 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
11.- MATERIALES UTILIZADOS
11.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
c
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132
11.2.- Aceros por elemento y posición
11.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
s
Todos A-63-42H 4200 1.00
11.2.2.- Aceros en perfiles
Tipo de acero para perfiles Acero
Límite elástico
(kp/cm²)
Módulo de elasticidad
(kp/cm²)
Acero conformado ASTM A36 2530 2100000
Acero laminado ASTM A36 2530 2100000
Página 13
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los
resultados reflejados en los planos estructurales.
Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y
factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante.
El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El proyecto
de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea será
subcontratada por el propietario a terceros.
El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado
académico de los profesionales designados para la construcción.
JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO ICA 10.867

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  • 6. MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL GALPÓN DE ACERO TIPO 2, PLANTA ENVASADORA PROPIEDAD ROL 268-185 Camino vecinal S/N San José de Maquehua, San José. COMUNA DE ALGARROBO REGIÓN DE VALPARAÍSO
  • 7. ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 3 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3 3.- NORMAS CONSIDERADAS 3 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4 4.1.- Gravitatorias 4 4.2.- Viento 4 4.3.- Sismo 4 4.3.1.- Datos generales de sismo 5 4.4.- Hipótesis de carga 5 5.- ESTADOS LÍMITE 6 6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 6 6.2.- Combinaciones 8 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 10 8.1.- Pilares 10 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 12 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN 12 11.- MATERIALES UTILIZADOS 12 11.1.- Hormigones 12 11.2.- Aceros por elemento y posición 12 11.2.1.- Aceros en barras 12 11.2.2.- Aceros en perfiles 12 11.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 13
  • 8. Página 3 1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el cálculo estructural de galpón para planta envasadora en la zona oriente de la comuna de Algarrobo. En específico dentro del sector San José de Maquehua. Los suelos están consolidados, no registrándose rellenos, zonas de deslizamiento o la presencia de un firme adecuado para sello que supere los 60 cm de profundidad. La obra se desarrolla en volumen aislado de un piso. Descansa sobre radier de hormigón armado, sobre el que se alzan paramentos de estructura metálica. 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La presente unidad se desarrolla en base a pórticos de acero, todos con vinculación exterior, al estar empotrados sobre zapatas de hormigón armado, vinculadas por vigas centradoras o de atado entre “dados”. Sus envigados son en base a perfiles metálicos, al igual que las “columnas” que soportan el pabellón. Los anclajes y rigidizadores son especificados en detalles de proyecto o catalogo del fabricante para paneles no estructurales. La cubierta y revestimientos exteriores son en base a paneles prefabricados no estructurales. Estos descansan embebidos en los instersticios de marcos rígidos de acero. Serán del tipo drywall de hojalata y poliestireno. Arriostramientos en perfiles de acero serán soldados en obra, complementan las estructuras de soporte al corte sísmico. Para el cálculo, los paneles perimetrales no se consideran como estructuras colaborantes. Todos los elementos se encuentran aislados al embate del fuego, hongos y horadadores; estando impregnados para tales efectos. Los aceros en general serán del tipo ASTM A-36 o estándar nacional equivalente. Los armados de carpintería metálica podrán experimentar variaciones discretas, a especificar en obra -según indicaciones del proyectista al equipo de construcción calificado-, todas sujetas a normativa y catálogos de fabricante autorizados. 3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh 349 Of 1999 Construcción Disposiciones de seguridad en excavación NCh 427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - losas mixtas - laminados metálicos. NCh 430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh 431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh 432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh 433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh 433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011. NCh 1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile. NCh 1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh 1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh 1928 Of1993 modificada en 2003. NCh 3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile. ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction. ACI 318-99 (Chile) Hormigón armado
  • 9. Página 4 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias Planta S.C.U (t/m²) Cargas muertas (t/m²) Techumbre 0.05 0.05 Cimentación 0.20 0.20 4.2.- Viento NCh432-2010 Diseño estructural. Cargas de viento Categoría del terreno: Categoría C Velocidad básica del viento: 67.00 m/s Categoría de uso: Categoría I Tipo de terreno: Llano Anchos de banda Plantas Ancho de banda Y (m) Ancho de banda X (m) En todas las plantas 10.60 34.15 No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Coeficientes de Cargas +X: 1.00 -X:1.00 +Y: 1.00 -Y:1.00 Cargas de viento Planta Viento X (t) Viento Y (t) Techumbre 2.841 11.079 4.3.- Sismo Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011) Norma Chilena Oficial Diseño Sísmico de Edificios (Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011) Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
  • 10. 4.3.1.- Dato Caracteriza Zona sísmica Clase de sue Sistema est R0X: Factor d R0Y: Factor d Categoría d Parámetros Número de m Fracción de s Fracción de s Factor multip Verificación No se realiza Criterio de a Direcciones Acción sísmi Acción sísmi Proyección e os generale ación del em a (NCh433.Of elo (Dº nº61 tructural de modificaci de modificaci del edificio ( s de cálculo modos de vib sobrecarga d sobrecarga d plicador del e n de la cond a análisis de l rmado a apli s de análisis ca según X ca según Y en planta de es de sismo mplazamient f1996 Mod.20 de 2011, Art ón de respue ón de respue (NCh433.Of bración que in e uso e nieve espectro dición de cor los efectos de car por ducti s la obra to 009, 4.1): 2 ículo 6): B esta (X) (NCh esta (Y) (NCh 1996 Mod.2 ntervienen en rtante basal e 2º orden lidad: Según h433.Of1996 h433.Of1996 2009, 4.3): C n el análisis: l: Según norm NCh430.Of2 Mod.2009, 5 Mod.2009, 5 Categoría II Según norma ma 2008, Capítulo 5.7) 5.7) a o 21 R R Página 5 R0X : 11.00 R0Y : 11.00 : 0.50 : 0.50 : 1.00
  • 11. Página 6 4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas muertas Sobrecarga de uso Sismo X Sismo Y Viento +X exc.+ Viento +X exc.- Viento -X exc.+ Viento -X exc.- Viento +Y exc.+ Viento +Y exc.- Viento -Y exc.+ Viento -Y exc.- 5.- ESTADOS LÍMITE E.L.U. de rotura. Hormigón E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones ACI 318-99 (Chile) Acero conformado Tensiones sobre el terreno Desplazamientos Acciones características 6.- SITUACIONES DE PROYECTO Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios: - Situaciones persistentes o transitorias - Situaciones sísmicas - Donde: Gk Acción permanente Pk Acción de pretensado Qk Acción variable AE Acción sísmica G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica          Gj kj P k Qi ki j 1 i 1 G P Q            E Gj kj P k A E Qi ki j 1 i 1 G P A Q
  • 12. Página 7 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán: E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile) E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile) Situación 1 Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 1.400 Sobrecarga (Q) 0.000 1.700 Viento (Q) Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.050 1.050 Sobrecarga (Q) 0.000 1.275 Viento (Q) 1.275 1.275 Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 1.300 1.300 Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 1.400 Sobrecarga (Q) 0.000 1.400 Viento (Q) Sismo (E) -1.400 1.400 Acero conformado: NCh427 Tensiones sobre el terreno Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) 0.000 1.000
  • 13. Página 8 Sísmica Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000 Desplazamientos Acciones variables sin sismo Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) 0.000 1.000 Sísmica Coeficientes parciales de seguridad () Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000 6.2.- Combinaciones  Nombres de las hipótesis PP Peso propio CM Cargas muertas Qa Sobrecarga de uso V(+X exc.+) Viento +X exc.+ V(+X exc.-) Viento +X exc.- V(-X exc.+) Viento -X exc.+ V(-X exc.-) Viento -X exc.- V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+ V(+Y exc.-) Viento +Y exc.- V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+ V(-Y exc.-) Viento -Y exc.- SX Sismo X SY Sismo Y  E.L.U. de rotura. Hormigón  E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
  • 14. Página 9 Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 1 0.900 0.900 2 1.400 1.400 3 0.900 0.900 1.700 4 1.400 1.400 1.700 5 1.050 1.050 1.275 6 1.050 1.050 1.275 1.275 7 1.050 1.050 1.275 8 1.050 1.050 1.275 1.275 9 1.050 1.050 1.275 10 1.050 1.050 1.275 1.275 11 1.050 1.050 1.275 12 1.050 1.050 1.275 1.275 13 1.050 1.050 1.275 14 1.050 1.050 1.275 1.275 15 1.050 1.050 1.275 16 1.050 1.050 1.275 1.275 17 1.050 1.050 1.275 18 1.050 1.050 1.275 1.275 19 1.050 1.050 1.275 20 1.050 1.050 1.275 1.275 21 0.900 0.900 1.300 22 0.900 0.900 1.300 23 0.900 0.900 1.300 24 0.900 0.900 1.300 25 0.900 0.900 1.300 26 0.900 0.900 1.300 27 0.900 0.900 1.300 28 0.900 0.900 1.300 29 0.900 0.900 -1.400 30 1.400 1.400 -1.400 31 0.900 0.900 1.400 -1.400 32 1.400 1.400 1.400 -1.400 33 0.900 0.900 1.400 34 1.400 1.400 1.400 35 0.900 0.900 1.400 1.400 36 1.400 1.400 1.400 1.400 37 0.900 0.900 -1.400 38 1.400 1.400 -1.400 39 0.900 0.900 1.400 -1.400 40 1.400 1.400 1.400 -1.400 41 0.900 0.900 1.400 42 1.400 1.400 1.400 43 0.900 0.900 1.400 1.400 44 1.400 1.400 1.400 1.400  Acero conformado  Tensiones sobre el terreno  Desplazamientos Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 1 1.000 1.000 2 1.000 1.000 1.000 3 1.000 1.000 1.000 4 1.000 1.000 1.000 1.000 5 1.000 1.000 1.000
  • 15. Página 10 Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 6 1.000 1.000 1.000 1.000 7 1.000 1.000 1.000 8 1.000 1.000 1.000 1.000 9 1.000 1.000 1.000 10 1.000 1.000 1.000 1.000 11 1.000 1.000 1.000 12 1.000 1.000 1.000 1.000 13 1.000 1.000 1.000 14 1.000 1.000 1.000 1.000 15 1.000 1.000 1.000 16 1.000 1.000 1.000 1.000 17 1.000 1.000 1.000 18 1.000 1.000 1.000 1.000 19 1.000 1.000 -1.000 20 1.000 1.000 1.000 -1.000 21 1.000 1.000 1.000 22 1.000 1.000 1.000 1.000 23 1.000 1.000 -1.000 24 1.000 1.000 1.000 -1.000 25 1.000 1.000 1.000 26 1.000 1.000 1.000 1.000 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota 1 Techumbre 1 Techumbre 3.75 3.75 0 Cimentación 0.00 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE PILARES, PANTALLAS Y MUROS 8.1.- Pilares GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo del pilar en grados sexagesimales Datos de los pilares Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo C1 ( 2.10, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C2 ( 4.30, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C3 ( 6.00, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C4 ( 17.70, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C5 ( 21.00, 9.10) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C6 ( 0.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C7 ( 2.10, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C8 ( 3.40, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C9 ( 6.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C10 ( 8.60, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C11 ( 11.20, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C12 ( 12.90, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C13 ( 15.35, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
  • 16. Página 11 Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo C14 ( 17.70, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C15 ( 21.00, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C16 ( 23.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C17 ( 26.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C18 ( 29.05, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C19 ( 31.90, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C20 ( 34.15, 7.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C21 ( 0.00, 4.97) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C22 ( 2.10, 4.97) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C23 ( 3.40, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C24 ( 6.00, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C25 ( 8.60, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C26 ( 11.20, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C27 ( 12.90, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C28 ( 15.35, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C29 ( 17.70, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C30 ( 21.00, 4.35) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C31 ( 29.05, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C32 ( 31.90, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C33 ( 34.15, 4.75) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C34 ( 0.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C35 ( 2.10, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C36 ( 3.40, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C37 ( 4.30, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C38 ( 6.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C39 ( 8.60, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C40 ( 11.20, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C41 ( 17.70, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C42 ( 21.00, 3.05) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C43 ( 29.05, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C44 ( 31.90, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C45 ( 34.15, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C46 ( 17.70, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C47 ( 21.00, 1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C48 ( 0.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C49 ( 2.10, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C50 ( 4.30, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C51 ( 6.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C52 ( 8.60, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C53 ( 11.20, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C54 ( 17.70, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C55 ( 21.00, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C56 ( 23.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C57 ( 26.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C58 ( 29.05, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C59 ( 31.90, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C60 ( 34.15, 0.00) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C61 ( 11.20, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60
  • 17. Página 12 Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Canto de apoyo C62 ( 12.90, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C63 ( 15.35, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 C64 ( 17.70, -1.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.60 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Pilar Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y Para todos los pilares 1 100x100x1 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN -Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm² -Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm² 11.- MATERIALES UTILIZADOS 11.1.- Hormigones Elemento Hormigón fck (kp/cm²) c Tamaño máximo del árido (mm) Ec (kp/cm²) Todos H25 200 1.00 15 212132 11.2.- Aceros por elemento y posición 11.2.1.- Aceros en barras Elemento Acero fyk (kp/cm²) s Todos A-63-42H 4200 1.00 11.2.2.- Aceros en perfiles Tipo de acero para perfiles Acero Límite elástico (kp/cm²) Módulo de elasticidad (kp/cm²) Acero conformado ASTM A36 2530 2100000 Acero laminado ASTM A36 2530 2100000
  • 18. Página 13 12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El proyecto de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros. El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado académico de los profesionales designados para la construcción. JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO ICA 10.867