1. Cálculo Estructural de estructuras
de bambú de grandes dimensiones.
Ing. Armando Moreno
Estructurista
2. Índice:
1) Formas Estructurales
2) Procesos de construcción
3) Cálculo estructural
3.1) Cúpula de bambú
construida en el parque floral
“Jardines de México”.
3.2) Cúpula de la
Universidad Nacional
Autónoma de México.
3.3) Proyectos recientes.
64. Calculo estructural
Material Espesor
(M)
Peso
(kg/m3)
W
(kg/m2)
Zacate 0.30 1,000 30
Tubo de 4” esp 6 mm ---- ---- 13.31
Bambú ---- ---- 80
W Total 123.31 kg/m2
METODO UTILIZADO PARA CALCULAR UNA ESTRUCTURA DE BAMBU
Calculo del empuje del viento sobre la cúpula
Análisis de cargas
68. Calculo estructural
CALCULO DE BASE DE ARMADURA
Del análisis de los soportes por el método de elemento finito se acepta
la propuesta, ya que los esfuerzos en las placas son menores que los
esfuerzos permisibles.
70. Calculo estructural
CALCULO DE LA RESITENCIA A LA TENSION, COMPRESION Y CORTANTE DEL
CULMO DE BAMBU
Resistencia de un culmo de bambú trabajando a la tensión 8.47 ton
DIAGRAMA DE MOMENTO MAXIMO EN ARMADURA TIPO
80. Armado de la cúpula con anticatenarias de
bambú en paquetes de dos culmos.
81. Armado de la cúpula con anticatenarias de
bambú en paquetes de dos culmos.
82. Armado de la cúpula con anticatenarias de
bambú en paquetes de dos culmos.
83. Armado de la cúpula con anticatenarias de
bambú en paquetes de dos culmos.
84. Armado de la cúpula con anticatenarias de
bambú en paquetes de dos culmos.
85. La obtención de
las propiedades
mecánicas fueron
obtenidas a partir
de ensayes en los
laboratorios de
materiales de la
Universidad
Nacional
Autónoma de
México.
87. • Glamping en la Riviera Maya.
Tipos de Análisis:
• Gravitacional. (NTC-CADE-2017)
• Sísmico tipo modal espectral (MDOC-”Diseño por
sismo-2015”)
• Análisis dinámico en túnel de viento virtual en
software de análisis CFD (Computational fluid
dynamics). (MDOC-”Diseño por viento-2020”)
https://www.youtube.com/watch?v=dK2QmocbKuY
89. 1. Clasificación de las estructuras según su importancia
2
2. Clasificación de las estructuras según su respuesta
3
3. Acciones del viento que deben considerarse
3
4. Categoría del terreno
1
5. Velocidad regional
Tr 50 Años
89
6. Factor de exposición
α
δ
c
180
Altura
Base<
λ
15.32
46.12
0.332
1.186
7. Factor de Topografía
2
1.0
8. Velocidad básica de diseño
9. Presión dinámica de base
218.1
213.5
0.997
90.
91. Elemento: Columna
Tipo de pieza: Pieza_I
Especie: Guadua angusti-folia
CH= 10.56%
rBambú: 551.91 kg/m3
Ce= 16.15%
Cd= 2.07%
Ca= 1.38%
Ebambú= 185,000 kg/cm2
E0.05= 122,000 kg/cm2
sult (compresion)= 240 kg/cm2
tult (cortante)= 18 kg/cm2
sult (tension)= 370 kg/cm2
sult(flexion)= 260 kg/cm2
De= 9.00 cm
t= 1.00 cm
Di= 7.00 cm
L= 248.00 cm
d= 27.00 cm
b= 27.00 cm
Ixx= 12,577.32 cm4
Iyy= 12,577.32 cm4
r= 11.19 cm
An= 100.53 cm2
S= 1397.48 cm3
Pu= 3.03 ton Mux= 0.26 ton-m Vu= 0.17 ton
Tu= 1.25 ton Muy= 0.15 ton-m
Sección transversal formada por 4 piezas.
Cuenta con soportes laterales o
riostras
Elementos mecánicos:
De di
t
X
Y
d
b
92. 1) Revisión por tensión:
Condición de carga: CM+ CV en cimbras, obras falsas y techos (pendiente < 5%)
FR (Tension)= 0.70 Kd(tension)= 1.25
Kh(tension)= 1.00 Kc(tension)= 1.15
Kp(tension)= 1.25
ftu= 46.79 ton
Condición: Cumple las solicitaciones a las que se somete y trabaja al 2.67 % de su capacidad
2) Revisión por flexion:
Condición de carga: CM+ CV + Viento o sismo, y CM+ CV en techos (pendiente > 5%)
FR (flexion)= 0.80 Kd(flexion)= 1.33
Kh(flexion)= 1.00 Kc(flexion)= 1.15
Kg(flexion)= 0.8
ffu= 3.56 ton
Condición: Cumple las solicitaciones a las que se somete y trabaja al 7.31 % de su capacidad
3) Revisión por cortante:
Condición de carga: CM+ CV + Viento o sismo, y CM+ CV en techos (pendiente > 5%)
FR (cortante)= 0.70 Kd(cortante)= 1.33
Kh(cortante)= 1.00 Kc(cortante)= 1.15
fvu= 0.90 ton
Condición: Cumple las solicitaciones a las que se somete y trabaja al 18.99 % de su capacidad
27.53 kg/cm2
318.14 kg/cm2
664.84 kg/cm2
93. 4) Revisión de fuerza de compresión perpendicular a la fibra.
Condición de carga:
CM+ CV + Viento o sismo, y CM+ CV en techos (pendiente > 5%)
FR (compresión)= 0.70 Kd(compresión)= 1.33
Kh(compresión)= 1.00 Kc(compresión)= 1.15
fcu= 34.36 ton
Condición:
5) Revisión de fuerzas combinadas de momento y axial de compresión. (Flexocompresión uniaxial).
Clasificación: Columna corta
l= 5.36 Ck= 57.83
Condición de carga: CM+ CV + Viento o sismo, y CM+ CV en techos (pendiente > 5%)
Kh(flexo-compresión)= 1.00 Factor de k: 1 k= 1
Kd(flexo-compresión)= 1.33 5.36 < 71.54
c= 0.70
KcE= 0.822
fuc= fcr= 274.42
fc,E= 2256.39
Kp(flexocompresion)= 0.90
0.96 7.13%
Condición: La columna es adecuada por flexocompresión uniaxial.
6) Revisión de fuerzas combinadas de momento biaxial y axial de compresión. (Flexocompresión biaxial).
88.91%
Todos los culmos por los que atraviese un conector en vigas de sección cimpuesta, deben estar
rellenos de mortero de cemento.
319.20 kg/cm2
Cumple las solicitaciones a las que se somete y
trabaja al 8.82 % de su capacidad
30.14 kg/cm2
Se pueden despreciar los efectos de esbeltéz
94. Csx
2
= 2.22 Csy
2
= 2.22 Cs
2
= 2.22
0.07%
fuc= 30.14 kg/cm2 < fc,Ex= Ok
fuc= 30.14 kg/cm2 < fc,Ey= Ok
fuf= 18.60 kg/cm2 < ff,E= Ok
Condición: La columna es adecuada por flexocompresión biaxial.
7) Revisión de fuerzas combinadas de momento biaxial y tensión (flexotensión biaxial).
14.20%
Condición: La columna es adecuada por flexotension biaxial.
45,127.80 kg/cm2
45,127.80 kg/cm2
24,101.10 kg/cm2
95. • Vestíbulo Holbox (Riviera Maya).
Tipos de Análisis:
• Gravitacional. (NTC-CADE-2017)
• Sísmico tipo modal espectral (MDOC-”Diseño por
sismo-2015”)
• Análisis dinámico en túnel de viento virtual en
software de análisis CFD (Computational fluid
dynamics). (MDOC-”Diseño por viento-2020”)
