2. MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
GALPÓN BODEGAJE INOFENSIVO
PROPIEDAD ROL 3140-83
JUANA QUINEL 1611
QUINTA NORMAL
REGIÓN METROPOLITANA
PROFESIONAL ACTUANTE
JUAN LUIS MENARES RODRÍGUEZ
RUT 15069551-1/ juan.menares@ug.uchile.cl
PATENTE PRO 207 –LA LIGUA-.
3. 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 5
6.- SITUACIONES DE PROYECTO 6
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación () 6
6.2.- Combinaciones 8
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 9
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 11
10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 11
11.- MATERIALES UTILIZADOS 11
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 12
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 12
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1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el cálculo estructural de galpón para bodegaje en la comuna de Quinta Normal. En
específico dentro de lote urbano en calle Juana Quinel. Los suelos están consolidados, no registrándose
rellenos, zonas de deslizamiento o la ausencia de un firme adecuado para zapatas –aisladas y corridas- de
baja profundidad.
La obra se desarrolla en volumen aislado de un piso. Descansa sobre radier de hormigón armado, sobre el
que se alzan paramentos de estructura metálica. Tratándose de la ampliación de un galpón anterior para
efectos gráficos se denominará el nuevo galpón –inmediato a la calle Juana Quinel como “galpón poniente”
y el antiguo como “galpón oriente” –ubicado en patio trasero del lote-.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La nueva unidad “galpón poniente” se desarrolla en base a pórticos de acero, todos con vinculación
exterior, fundados sobre zapatas de hormigón armado –fundaciones aisladas bajo columnas y vigas
centradoras entre estas-. Sus cadenas de fundación son de hormigón armado y los envigados en base a
perfiles metálicos, al igual que las “columnas” que soportan el pabellón de doble altura. Los anclajes y
rigidizadores son especificados en detalles de proyecto o catalogo del fabricante. Todos los pilares son de
tipo celosía de acero en el galpón poniente –al igual que las cerchas de techumbre-.
La cubierta y revestimientos exteriores son en base a paneles de acero galvanizado onda. Estos descansan
sobre soleras y reticulados de acero. El galpón anterior “galpón oriente” replica las soluciones en
carpintería de acero para cubiertas, sin embargo sus fachadas y divisiones interiores se realizan en
albañilería confinada –anclada a columnas y cadenas de hormigón armado especificadas en despiece-.
El sistema de arriostramiento es de tipo prefabricado –tensores de acero entorchado- y barras soldadas en
obra, complementando las estructuras porticadas para el correcto soporte al corte.
Para el cálculo, los cerramientos perimetrales se consideran como estructuras secundarias -colaborantes
con el arriostramiento-. Todos los elementos se encuentran aislados al embate del fuego, hongos y
horadadores; estando impregnados para tales efectos.
Los armados de carpintería podrán experimentar variaciones discretas, a especificar en obra según
indicaciones del proyectista al equipo de construcción calificado –todas sujetas a normativa y catálogos de
fabricante autorizados-. Ambos galpones se separan por junta de dilatación –simple distanciamiento-.
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh 349 Of 1999 Construcción Disposiciones de seguridad en excavación
NCh 427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - losas mixtas - laminados metálicos.
NCh 430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh 431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh 432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh 433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile.
NCh 433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011.
NCh 1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh 1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh 1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh 1928 Of1993 modificada en 2003.
NCh 3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.
ACI 318-99 (Chile) Hormigón armado
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4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias
Planta
S.C.U
(t/m²)
Cargas permanentes
(t/m²)
techumbre galpón poniente 0.20 0.20
remate galpón poniente 0.20 0.20
techumbre galpón oriente 0.20 0.20
remate galpón oriente 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 27.00 44.00
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 galpón poniente 4.809 8.542
remate galpón poniente 9.233 16.466
techumbre galpón oriente 7.779 13.926
remate galpón oriente 8.890 15.916
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 Estático (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.2)
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 2
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
6. Sistema estructural
RX: Factor de modificación de la respuesta estático (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
RY: Factor de modificación de la respuesta estático (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
Estimación del periodo fundamental de la estructura
TX*: Periodo fundamental aproximado (X)
TY*: Periodo fundamental aproximado (Y)
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3):
Parámetros de cálculo
Fracción de sobrecarga de uso
Fracción de sobrecarga de nieve
Factor multiplicador del espectro
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 1
Sismo X 2
Sismo Y 1
Sismo Y 2
Viento +X exc.+
Viento +X exc.-
Viento -X exc.+
Viento -X exc.-
Viento +Y exc.+
Viento +Y exc.-
Viento -Y exc.+
Viento -Y exc.-
: Factor de modificación de la respuesta estático (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
: Factor de modificación de la respuesta estático (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
do fundamental de la estructura
: Periodo fundamental aproximado (X)
: Periodo fundamental aproximado (Y)
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría I
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
uctilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
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: Factor de modificación de la respuesta estático (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) RX : 7.00
: Factor de modificación de la respuesta estático (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7) RY : 7.00
TX* : 0.50 s
TY* : 0.50 s
: 0.50
: 0.50
: 1.00
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5.- ESTADOS LÍMITE
E.L.U. de rotura. Hormigón
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
ACI 318-99 (Chile)
Acero conformado
Tensiones sobre el terreno
Desplazamientos
Acciones características
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los
siguientes criterios:
- Situaciones persistentes o transitorias
- Situaciones sísmicas
- Donde:
Gk Acción permanente
Pk Acción de pretensado
Qk Acción variable
AE Acción sísmica
G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad () y coeficientes de combinación ()
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: ACI 318-99 (Chile)
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: ACI 318-99 (Chile)
Situación 1
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 0.900 1.400
Sobrecarga (Q) 0.000 1.700
Viento (Q)
Situación 2
Coeficientes parciales de seguridad ()
Favorable Desfavorable
Carga permanente (G) 1.050 1.050
Sobrecarga (Q) 0.000 1.275
Viento (Q) 1.275 1.275
Gj kj P k Qi ki
j 1 i 1
G P Q
E
Gj kj P k A E Qi ki
j 1 i 1
G P A Q
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7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota
4 techumbre galpón poniente 4 techumbre galpón poniente 2.00 8.00
3 remate galpón poniente 3 remate galpón poniente 2.00 6.00
2 techumbre galpón oriente 2 techumbre galpón oriente 1.50 4.00
1 remate galpón oriente 1 remate galpón oriente 2.50 2.50
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 ( 0.40, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 1.10
C2 ( 6.34, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.80
C3 ( 11.94, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.75
C4 ( 17.36, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.75
C5 ( 22.40, 0.50) 0-2 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 1.00
C6 ( 0.40, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Mitad superior 0.55
C7 ( 6.34, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.40
C8 ( 11.94, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.40
C9 ( 17.36, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.50
C10 ( 22.40, 9.90) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 1.10
C11 ( 0.40, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.75
C12 ( 6.34, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.55
C13 ( 11.94, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.55
C14 ( 17.36, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 0.55
C15 ( 22.40, 26.70) 0-3 Con vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq. 1.10
C16 ( 19.88, 26.70) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.55
C17 ( 19.88, 21.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.45
C18 ( 17.36, 19.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq. 0.40
C19 ( 17.46, 14.34) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der. 0.50
C20 ( 22.40, 14.34) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq. 0.55
C21 ( 22.50, 19.49) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der. 0.55
C22 ( 22.90, 9.80) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der. 0.40
C23 ( 28.76, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.35
C24 ( 22.70, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.45
C25 ( 28.76, 9.80) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der. 0.35
C26 ( 32.66, 5.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. izq. 0.35
C27 ( 32.86, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.35
C28 ( 38.06, 5.50) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. sup. der. 0.35
C29 ( 37.86, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. 0.35
C30 ( 43.71, 5.30) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.35
C31 ( 43.71, 9.60) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Esq. inf. der. 0.35
C32 ( 22.80, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.60
C33 ( 27.06, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30
C34 ( 31.16, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30
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Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo Altura de apoyo
C35 ( 35.26, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30
C36 ( 39.36, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.30
C37 ( 43.61, 27.01) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad superior 0.35
C38 ( 43.71, 22.40) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.35
C39 ( 43.71, 18.30) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.30
C40 ( 43.71, 14.20) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad derecha 0.35
C41 ( 22.70, 14.20) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda 0.40
C42 ( 22.75, 18.30) 0-2 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda 0.40
C43 ( 22.70, 22.40) 0-1 Con vinculación exterior 0.0 Mitad izquierda 0.40
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
2 2xUF-100x3([=]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 2xUF-100x3([=]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C6, C7, C8, C9, C10,
C11, C12, C13, C14,
C15
3 2xUF-100x3([=]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
2 2xUF-100x3([=]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 2xUF-100x3([=]) 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C16, C17, C19, C20,
C18, C21
2 # 100x6.07 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
1 # 100x6.07 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00
C24, C22, C23, C25,
C26, C27, C28, C29,
C30, C31, C32, C33,
C34, C35, C36, C37,
C38, C40, C41, C43
1 20x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
C39, C42
2 20x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00
1 20x20 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)
c
Tamaño máximo del árido
(mm)
Ec
(kp/cm²)
Todos H25 200 1.00 15 212132
11.2.- Aceros por elemento y posición
11.2.1.- Aceros en barras
Elemento Acero
fyk
(kp/cm²)
s
Todos A-63-42H 4200 1.00
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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
12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo
los resultados reflejados en los planos estructurales.
Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y
factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante.
El correcto desempeño y ejecución de estructuras se delega a los profesionales de la constructora. El
proyecto de estructuras y memoria son considerados de tipo regularización. La inspección de obras idónea
será subcontratada por el propietario a terceros.
El propietario se hará responsable de verificar la calificación técnica de soldadores y carpinteros y el grado
académico de los profesionales designados para la construcción.
Se realiza la presente memoria en el contexto de regularización de obras.
JUAN-LUIS MENARES RODRÍGUEZ
ARQUITECTO ICA 10.867