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J U A N – L U I S M E N A R E S
ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M.
JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL
WHATSAPP +56941055309
MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN
(VOLUMEN OFICINA)
PROPIEDAD ROL: 477-325
DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO
COMUNA: ILLAPEL
REGIÓN: DE COQUIMBO
PROFESIONAL ACTUANTE
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO ICA 10.867
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3
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 (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6
6.2.- Combinaciones 8
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 10
8.1.- Columnas 10
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO
PARA CADA PLANTA 10
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 10
11.- MATERIALES UTILIZADOS 10
11.1.- Hormigones 11
11.2.- Aceros por elemento y posición 11
11.2.1.- Aceros en barras 11
11.2.2.- Aceros en perfiles 11
Página 3
1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa
metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en
uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y
roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s.
Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que
para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes:
1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M-
2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M-
3. OFICINA –de 2.40x11.90M-
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base
a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según
estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que
es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo.
El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de
simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en
el galpón 1 se aplica zapata corrida).
La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la
adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de
hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo
ASTM A-36.
En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y
envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra-
cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados
adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico.
Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los
planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como
carga muerta en todas las unidades.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009.
Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN,
Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928
Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 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.
Página 4
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas permanentes
(t/m²)
Techumbre 0.10 0.10
Losa 1 0.20 0.20
Fundación 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 2.50 12.00
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 0.412 2.513
Losa 1 0.473 2.888
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)
Página 5
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema estructural
R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0X 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0Y 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en planta de la obra
Página 6
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas permanentes
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:
G Acción permanente
k
P Acción de pretensado
k
Q Acción variable
k
A Acción sísmica
E
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
G
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
P
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,1
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
Q,i
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
AE
≥ ≥
γ + γ + γ
∑ ∑
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
≥ ≥
γ + γ + γ + γ
∑ ∑
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 (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 permanentes
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
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
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
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
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
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
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
2 Techumbre 2 Techumbre 2.35 2.70
1 Losa 1 1 Losa 1 0.35 0.35
0 Fundación 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
8.1.- Columnas
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Datos de las columnas
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
C1 ( 0.05, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C2 ( 2.55, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C3 ( 6.00, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C4 ( 9.45, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C5 ( 11.95, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C6 ( 0.05, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C7 ( 2.55, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C8 ( 6.00, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C9 ( 9.45, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
C10 ( 11.95, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Columna Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
Para todos las columnas
2 75x75x1.5 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 75x75x1.5 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN
-Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm²
-Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
Página 11
11.- MATERIALES UTILIZADOS
11.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
γc
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)
γs
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
Acero de pernos A-307 (liso) 3100 2100000
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. Todos los materiales según estándar y normativa
vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable.
Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento
mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será
subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación
académica de ellos.
El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto
bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-.
Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto.
JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ
ARQUITECTO ICA 10867
MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN
(VOLUMEN GALPÓN 2)
PROPIEDAD ROL: 477-325
DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO
COMUNA: ILLAPEL
REGIÓN: DE COQUIMBO
PROFESIONAL ACTUANTE
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO ICA 10.867
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3
4.1.- Gravitatorias 4
4.2.- Viento 4
4.3.- Sismo 4
4.3.1.- Datos generales de sismo 4
4.4.- Hipótesis de carga 5
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6
6.2.- Combinaciones 7
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 9
8.1.- Columnas 9
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO
PARA CADA PLANTA 10
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 10
11.- MATERIALES UTILIZADOS 10
11.1.- Hormigones 10
11.2.- Aceros por elemento y posición 10
11.2.1.- Aceros en barras 10
11.2.2.- Aceros en perfiles 10
Página 3
1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa
metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en
uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y
roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s.
Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que
para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes:
1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M-
2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M-
3. OFICINA –de 2.40x11.90M-
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base
a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según
estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que
es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo.
El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de
simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en
el galpón 1 se aplica zapata corrida).
La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la
adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de
hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo
ASTM A-36.
En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y
envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra-
cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados
adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico.
Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los
planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como
carga muerta en todas las unidades.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009.
Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN,
Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928
Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 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.
Página 4
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas permanentes
(t/m²)
cumbrera 0.10 0.10
remate muros 0.10 0.10
Losa 1 0.20 0.20
Fundación 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 11.20 8.00
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)
cumbrera 2.476 1.668
remate muros 6.664 4.474
Losa 1 4.773 3.204
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)
Página 5
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema estructural
R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0X 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0Y 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en planta de la obra
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas permanentes
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.-
Página 6
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:
G Acción permanente
k
P Acción de pretensado
k
Q Acción variable
k
A Acción sísmica
E
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
G
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
P
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,1
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
Q,i
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
AE
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
≥ ≥
γ + γ + γ
∑ ∑
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
≥ ≥
γ + γ + γ + γ
∑ ∑
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q
Página 7
Situación 3
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Página 8
6.2.- Combinaciones
 Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas permanentes
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
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
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
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
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
3 cumbrera 3 cumbrera 2.27 6.88
2 remate muros 2 remate muros 4.16 4.61
1 Losa 1 1 Losa 1 0.45 0.45
0 Fundación 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
8.1.- Columnas
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Página 10
Datos de las columnas
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
C1 ( 1.65, 19.98) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30
C2 ( 9.65, 19.98) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30
C3 ( 1.65, 18.48) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30
C4 ( 9.65, 18.48) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30
C5 ( 1.65, 13.68) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30
C6 ( 9.65, 13.68) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30
C7 ( 1.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30
C8 ( 9.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30
C9 ( 5.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad inferior 0.30
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Columna Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
C1, C2
3 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C3, C4, C5, C6, C7,
C8, C9
2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN
-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)
γc
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)
γs
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 11
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. Todos los materiales según estándar y normativa
vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable.
Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento
mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será
subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación
académica de ellos.
El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto
bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-.
Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto.
JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ
ARQUITECTO ICA 10867
MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN
(VOLUMEN GALPÓN 1)
PROPIEDAD ROL: 477-325
DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO
COMUNA: ILLAPEL
REGIÓN: DE COQUIMBO
PROFESIONAL ACTUANTE
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO ICA 10.867
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 3
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3
3.- NORMAS CONSIDERADAS 3
4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3
4.1.- Gravitatorias 4
4.2.- Viento 4
4.3.- Sismo 4
4.3.1.- Datos generales de sismo 4
4.4.- Hipótesis de carga 5
5.- ESTADOS LÍMITE 6
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6
6.2.- Combinaciones 7
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 9
8.1.- Columnas 9
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO
PARA CADA PLANTA 10
10.- MATERIALES UTILIZADOS 10
10.1.- Hormigones 10
10.2.- Aceros por elemento y posición 10
10.2.1.- Aceros en barras 10
10.2.2.- Aceros en perfiles 10
Página 3
1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa
metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en
uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y
roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s.
Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que
para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes:
1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M-
2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M-
3. OFICINA –de 2.40x11.90M-
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base
a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según
estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que
es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo.
El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de
simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en
el galpón 1 se aplica zapata corrida).
La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la
adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de
hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo
ASTM A-36.
En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y
envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra-
cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados
adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico.
Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los
planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como
carga muerta en todas las unidades.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009.
Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN,
Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928
Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 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.
Página 4
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas permanentes
(t/m²)
cumbrera 0.10 0.10
remate muros 0.10 0.10
piso 1 0.20 0.20
Fundación 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 13.50 13.50
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)
cumbrera 2.399 2.399
remate muros 7.910 7.910
piso 1 6.058 6.058
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)
Página 5
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema estructural
R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0X 11.00
R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R :
0Y 11.00
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en planta de la obra
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas permanentes
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.-
Página 6
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:
G Acción permanente
k
P Acción de pretensado
k
Q Acción variable
k
A Acción sísmica
E
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
G
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
P
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,1
γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
Q,i
γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
AE
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
≥ ≥
γ + γ + γ
∑ ∑
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
≥ ≥
γ + γ + γ + γ
∑ ∑
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q
Página 7
Situación 3
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 0.900
Sobrecarga (Q)
Viento (Q) 1.300 1.300
Situación 4
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
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 (γ)
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.000 1.000
Sobrecarga (Q) 0.000 1.000
Viento (Q)
Sismo (E) -1.000 1.000
Página 8
6.2.- Combinaciones
 Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas permanentes
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
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
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
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
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
3 cumbrera 3 cumbrera 1.84 6.72
2 remate muros 2 remate muros 4.48 4.88
1 piso 1 1 piso 1 0.40 0.40
0 Fundación 0.00
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
8.1.- Columnas
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Datos de las columnas
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
Página 10
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
C1 ( 0.10, 0.10) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C2 ( 13.40, 0.10) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C3 ( 0.10, 4.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C4 ( 13.40, 4.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C5 ( 0.10, 8.90) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C6 ( 13.40, 8.90) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C7 ( 0.10, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C8 ( 13.40, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro
C9 ( 3.30, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C10 ( 10.20, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der.
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES
DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Columna Planta
Dimensiones
(cm)
Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo
Coeficiente de rigidez axil
Cabeza Pie X Y
C1, C2, C3, C4, C5,
C6, C7, C8
2 O 200/3 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C9, C10 2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
10.- MATERIALES UTILIZADOS
10.1.- Hormigones
Elemento Hormigón
fck
(kp/cm²)
γc
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132
10.2.- Aceros por elemento y posición
10.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
γs
Todos A-63-42H 4200 1.00
10.2.2.- 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 11
11.- 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. Todos los materiales según estándar y normativa
vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable.
Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento
mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de
informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será
subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación
académica de ellos.
El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada
etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto
bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-.
Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto.
JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ
ARQUITECTO ICA 10867

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CALCULISTA ESTRUCTURAS MACHALÍ

  • 1. EXPEDIENTE PERMISO (deslizar imágenes a la izquierda) J U A N – L U I S M E N A R E S ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M. JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL WHATSAPP +56941055309
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10. MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN (VOLUMEN OFICINA) PROPIEDAD ROL: 477-325 DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO COMUNA: ILLAPEL REGIÓN: DE COQUIMBO PROFESIONAL ACTUANTE JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO ICA 10.867
  • 11. ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 3 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3 3.- NORMAS CONSIDERADAS 3 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3 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 (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6 6.2.- Combinaciones 8 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 10 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 10 8.1.- Columnas 10 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 10 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 10 11.- MATERIALES UTILIZADOS 10 11.1.- Hormigones 11 11.2.- Aceros por elemento y posición 11 11.2.1.- Aceros en barras 11 11.2.2.- Aceros en perfiles 11
  • 12. Página 3 1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s. Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes: 1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M- 2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M- 3. OFICINA –de 2.40x11.90M- 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo. El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en el galpón 1 se aplica zapata corrida). La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo ASTM A-36. En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra- cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico. Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como carga muerta en todas las unidades. 3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos. NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011. NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile. NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003. NCh3171 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.
  • 13. Página 4 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias Planta S.C.U (t/m²) Cargas permanentes (t/m²) Techumbre 0.10 0.10 Losa 1 0.20 0.20 Fundación 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 2.50 12.00 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 0.412 2.513 Losa 1 0.473 2.888 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)
  • 14. Página 5 4.3.1.- Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3 Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B Sistema estructural R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0X 11.00 R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0Y 11.00 Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I Parámetros de cálculo Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma Fracción de sobrecarga de uso : 0.50 Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50 Factor multiplicador del espectro : 1.00 Verificación de la condición de cortante basal: Según norma No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21 Direcciones de análisis Acción sísmica según X Acción sísmica según Y Proyección en planta de la obra
  • 15. Página 6 4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas permanentes 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: G Acción permanente k P Acción de pretensado k Q Acción variable k A Acción sísmica E γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes G γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado P γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal Q,1 γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento Q,i γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica AE ≥ ≥ γ + γ + γ ∑ ∑ Gj kj P k Qi ki j 1 i 1 G P Q ≥ ≥ γ + γ + γ + γ ∑ ∑ E Gj kj P k A E Qi ki j 1 i 1 G P A Q
  • 16. Página 7 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 1.400 Sobrecarga (Q) 0.000 1.700 Viento (Q) Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad (γ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 1.300 1.300 Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad (γ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) 0.000 1.000
  • 17. Página 8 Sísmica Coeficientes parciales de seguridad (γ) 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 (γ) 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 (γ) 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 permanentes 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 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
  • 18. 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 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 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. 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 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 2 Techumbre 2 Techumbre 2.35 2.70 1 Losa 1 1 Losa 1 0.35 0.35 0 Fundación 0.00 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 8.1.- Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales Datos de las columnas Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo C1 ( 0.05, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C2 ( 2.55, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C3 ( 6.00, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C4 ( 9.45, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C5 ( 11.95, 0.05) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C6 ( 0.05, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C7 ( 2.55, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C8 ( 6.00, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C9 ( 9.45, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 C10 ( 11.95, 2.45) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Centro 0.30 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Columna Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y Para todos las columnas 2 75x75x1.5 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1 75x75x1.5 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN -Tensión admisible en situaciones persistentes: 2.00 kp/cm² -Tensión admisible en situaciones accidentales: 3.00 kp/cm²
  • 20. Página 11 11.- MATERIALES UTILIZADOS 11.1.- Hormigones Elemento Hormigón fck (kp/cm²) γc 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) γs 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 Acero de pernos A-307 (liso) 3100 2100000 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. Todos los materiales según estándar y normativa vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable. Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación académica de ellos. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-. Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto. JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ ARQUITECTO ICA 10867
  • 21. MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN (VOLUMEN GALPÓN 2) PROPIEDAD ROL: 477-325 DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO COMUNA: ILLAPEL REGIÓN: DE COQUIMBO PROFESIONAL ACTUANTE JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO ICA 10.867
  • 22. ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 3 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3 3.- NORMAS CONSIDERADAS 3 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3 4.1.- Gravitatorias 4 4.2.- Viento 4 4.3.- Sismo 4 4.3.1.- Datos generales de sismo 4 4.4.- Hipótesis de carga 5 5.- ESTADOS LÍMITE 6 6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6 6.2.- Combinaciones 7 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 9 8.1.- Columnas 9 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 10 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 10 11.- MATERIALES UTILIZADOS 10 11.1.- Hormigones 10 11.2.- Aceros por elemento y posición 10 11.2.1.- Aceros en barras 10 11.2.2.- Aceros en perfiles 10
  • 23. Página 3 1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s. Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes: 1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M- 2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M- 3. OFICINA –de 2.40x11.90M- 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo. El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en el galpón 1 se aplica zapata corrida). La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo ASTM A-36. En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra- cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico. Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como carga muerta en todas las unidades. 3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos. NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011. NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile. NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003. NCh3171 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.
  • 24. Página 4 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias Planta S.C.U (t/m²) Cargas permanentes (t/m²) cumbrera 0.10 0.10 remate muros 0.10 0.10 Losa 1 0.20 0.20 Fundación 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 11.20 8.00 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) cumbrera 2.476 1.668 remate muros 6.664 4.474 Losa 1 4.773 3.204 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)
  • 25. Página 5 4.3.1.- Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3 Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B Sistema estructural R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0X 11.00 R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0Y 11.00 Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I Parámetros de cálculo Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma Fracción de sobrecarga de uso : 0.50 Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50 Factor multiplicador del espectro : 1.00 Verificación de la condición de cortante basal: Según norma No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21 Direcciones de análisis Acción sísmica según X Acción sísmica según Y Proyección en planta de la obra 4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas permanentes 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.-
  • 26. Página 6 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: G Acción permanente k P Acción de pretensado k Q Acción variable k A Acción sísmica E γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes G γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado P γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal Q,1 γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento Q,i γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica AE 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 1.400 Sobrecarga (Q) 0.000 1.700 Viento (Q) Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.050 1.050 Sobrecarga (Q) 0.000 1.275 Viento (Q) 1.275 1.275 ≥ ≥ γ + γ + γ ∑ ∑ Gj kj P k Qi ki j 1 i 1 G P Q ≥ ≥ γ + γ + γ + γ ∑ ∑ E Gj kj P k A E Qi ki j 1 i 1 G P A Q
  • 27. Página 7 Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 1.300 1.300 Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad (γ) 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 (γ) 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 (γ) 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 (γ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000
  • 28. Página 8 6.2.- Combinaciones  Nombres de las hipótesis PP Peso propio CM Cargas permanentes 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 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
  • 29. 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 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 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 3 cumbrera 3 cumbrera 2.27 6.88 2 remate muros 2 remate muros 4.16 4.61 1 Losa 1 1 Losa 1 0.45 0.45 0 Fundación 0.00 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 8.1.- Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
  • 30. Página 10 Datos de las columnas Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo C1 ( 1.65, 19.98) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30 C2 ( 9.65, 19.98) 0-3 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30 C3 ( 1.65, 18.48) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30 C4 ( 9.65, 18.48) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30 C5 ( 1.65, 13.68) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30 C6 ( 9.65, 13.68) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30 C7 ( 1.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.30 C8 ( 9.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.30 C9 ( 5.65, 8.88) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad inferior 0.30 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Columna Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y C1, C2 3 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9 2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN -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) γc 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) γs 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
  • 31. Página 11 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. Todos los materiales según estándar y normativa vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable. Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación académica de ellos. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-. Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto. JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ ARQUITECTO ICA 10867
  • 32. MEMORIA DE CÁLCULO FUNDICIÓN (VOLUMEN GALPÓN 1) PROPIEDAD ROL: 477-325 DIRECCIÓN: RESTO LT BRC F, LT B-42, PERALILLO COMUNA: ILLAPEL REGIÓN: DE COQUIMBO PROFESIONAL ACTUANTE JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ ARQUITECTO ICA 10.867
  • 33. ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 3 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3 3.- NORMAS CONSIDERADAS 3 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3 4.1.- Gravitatorias 4 4.2.- Viento 4 4.3.- Sismo 4 4.3.1.- Datos generales de sismo 4 4.4.- Hipótesis de carga 5 5.- ESTADOS LÍMITE 6 6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 6 6.2.- Combinaciones 7 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 9 8.1.- Columnas 9 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 10 10.- MATERIALES UTILIZADOS 10 10.1.- Hormigones 10 10.2.- Aceros por elemento y posición 10 10.2.1.- Aceros en barras 10 10.2.2.- Aceros en perfiles 10
  • 34. Página 3 1.- INTRODUCCIÓN Se ha solicitado realizar el diseño estructural de complejo industrial, destinado a fundición, en empresa metalúrgica ubicada en la periferia de la comuna de Illapel. La categoría de edificaciones se clasifica en uso general I. El suelo es de tipo árido con presencia de piedra granular en altos grados de compacidad y roca blanda con velocidad de propagación de ondas de corte in-situ Vs no mayor a 500 m/s. Las estructuras proyectadas son tres módulos sobre zapatas aisladas, elaborados en marcos de acero y que para efectos de la memoria y planos se tratan de las siguientes: 1. GALPÓN 1 –de 13.30 x 13.30M- 2. GALPÓN 2 –de 7.90 x 11.10M- 3. OFICINA –de 2.40x11.90M- 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA La obra en todos sus volúmenes es de un piso de altura, sin niveles intermedios. Está estructurada en base a carpintería metálica en sus muros perimetrales y marcos rígidos de acero en galpón. Todas según estándar vigente en norma aplicable. El volumen principal es el galpón 1 en base a pórticos de acero que es servido por la pequeña oficina para el trabajo administrativo del complejo. El galpón 2, igualmente en acero, replica los métodos estructurales del galpón 1 aunque con variaciones de simensionamiento de perfiles y reemplazando las vigas centradoras entre apoyos por perfilería metálica (en el galpón 1 se aplica zapata corrida). La oficina es desarrollada en estructuras de tipo container según estándar ISO vigente. Rigidizada con la adición de perfiles para la apertura de vanos. Todas las columnas descansan sobre zapatas aisladas de hormigón armado. Los pilares de acero -con vinculación exterior- que acometen a estos apoyos son del tipo ASTM A-36. En su interior los galpones cuentan con pavimento de hormigón armado de tipo radier en pisos, y envigados de acero en el remate. Los ambientes de servicio en base a containers intervenidos -en obra- cuentan con el panel de suelos y techumbre propios de la unidad, del que se calcula sus envigados adicionales y preexistentes para el desempeño dinámico. Techumbre y cubierta están conformadas por estructuras de acero y madera. Para efectos de cálculo los planos de paneles y reticulados de techo –con excepción de las vigas maestras- son considerados como carga muerta en todas las unidades. 3.- NORMAS CONSIDERADAS NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos. NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile. NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile. NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile. NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011. NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile. NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile. NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003. NCh3171 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.
  • 35. Página 4 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 4.1.- Gravitatorias Planta S.C.U (t/m²) Cargas permanentes (t/m²) cumbrera 0.10 0.10 remate muros 0.10 0.10 piso 1 0.20 0.20 Fundación 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 13.50 13.50 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) cumbrera 2.399 2.399 remate muros 7.910 7.910 piso 1 6.058 6.058 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)
  • 36. Página 5 4.3.1.- Datos generales de sismo Caracterización del emplazamiento Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3 Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B Sistema estructural R0X: Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0X 11.00 R0Y: Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) R : 0Y 11.00 Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I Parámetros de cálculo Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma Fracción de sobrecarga de uso : 0.50 Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50 Factor multiplicador del espectro : 1.00 Verificación de la condición de cortante basal: Según norma No se realiza análisis de los efectos de 2º orden Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21 Direcciones de análisis Acción sísmica según X Acción sísmica según Y Proyección en planta de la obra 4.4.- Hipótesis de carga Automáticas Peso propio Cargas permanentes 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.-
  • 37. Página 6 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: G Acción permanente k P Acción de pretensado k Q Acción variable k A Acción sísmica E γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes G γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado P γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal Q,1 γ Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento Q,i γ Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica AE 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 1.400 Sobrecarga (Q) 0.000 1.700 Viento (Q) Situación 2 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.050 1.050 Sobrecarga (Q) 0.000 1.275 Viento (Q) 1.275 1.275 ≥ ≥ γ + γ + γ ∑ ∑ Gj kj P k Qi ki j 1 i 1 G P Q ≥ ≥ γ + γ + γ + γ ∑ ∑ E Gj kj P k A E Qi ki j 1 i 1 G P A Q
  • 38. Página 7 Situación 3 Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 1.300 1.300 Situación 4 Coeficientes parciales de seguridad (γ) 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 (γ) 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 (γ) 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 (γ) 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 (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000
  • 39. Página 8 6.2.- Combinaciones  Nombres de las hipótesis PP Peso propio CM Cargas permanentes 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 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. 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 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 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 3 cumbrera 3 cumbrera 1.84 6.72 2 remate muros 2 remate muros 4.48 4.88 1 piso 1 1 piso 1 0.40 0.40 0 Fundación 0.00 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 8.1.- Columnas GI: grupo inicial GF: grupo final Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales Datos de las columnas Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo
  • 41. Página 10 Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo C1 ( 0.10, 0.10) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C2 ( 13.40, 0.10) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C3 ( 0.10, 4.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C4 ( 13.40, 4.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C5 ( 0.10, 8.90) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C6 ( 13.40, 8.90) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C7 ( 0.10, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C8 ( 13.40, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Centro C9 ( 3.30, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C10 ( 10.20, 13.40) 1-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA Columna Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 2 O 200/3 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C9, C10 2 100x100x2 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 10.- MATERIALES UTILIZADOS 10.1.- Hormigones Elemento Hormigón fck (kp/cm²) γc Tamaño máximo del árido (mm) Ec (kp/cm²) Todos H25 200 1.00 15 212132 10.2.- Aceros por elemento y posición 10.2.1.- Aceros en barras Elemento Acero fyk (kp/cm²) γs Todos A-63-42H 4200 1.00 10.2.2.- 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
  • 42. Página 11 11.- 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. Todos los materiales según estándar y normativa vigente, en estado de fábrica y tratados, serán verificados por el constructor responsable. Se ha realizado el estudio dinámico y establecido las soluciones requeridas para el buen comportamiento mecánico, en base a categorías de suelo y factores definidos según la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección técnica de obras idónea, será subcontratada por el propietario a terceros. El mandante verificará el grado profesional o certificación académica de ellos. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. Se podrá especificar en obra elementos estructurales de tipo secundario y terciario, previo visto bueno del arquitecto proyectista y el calculista –con la correspondiente declaración en el libro de obras-. Todo el proyecto de estructuras se realiza en el contexto de regularización de cuerpo cierto. JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ ARQUITECTO ICA 10867