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Marzo de 2011

Propietaria: Karina Aliste Moya Ing. Civil: Jorge Bravo G

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MEMORIA DE CÁLCULO JARDÍN INFANTIL GABRIELA MISTRAL, CURICÓ Arquitecto: Pablo Sepúlveda

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MEMORIA DE CÁLCULO

1.

INTRODUCCIÓN El presente documento corresponde a la Memoria de Cálculo Estructural para las graderías del Estadio de Lontué en la comuna de Molina, Región del Maule. Las graderías a analizar se construirán en base a perfiles de acero apoyados en fundaciones aisladas de hormigón.

2.

CRITERIOS DE DISEÑO El siguiente análisis consiste en el cálculo de un enrejado de acero simple. Las disposiciones vigentes a utilizar en el diseño estructural en acero a ocupar son: • ASD 1989. ANSI/ ASCE 7-95. Minimum Design Loads for Buldings and Other Structures. Y respecto a cargas de diseño: • Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso para Diseño de Edificios, NCh 1537 Of. 86 • Cálculo Antisísmico de Edificios, NCh 433 Of. 96 • Cálculo de la Acción de Viento sobre las Construcciones, NCh 432 Of. 71 • Construcciones - Sobrecarga de Nieve, NCh 431 Of. 77

3.

BASES DE DISEÑO Acero:

A37-24ES para estructura A36 ASTM para pernos de anclaje A44-28H para fundaciones

Hormigón:

H-20 para fundaciones H-10 para emplantillado

4.

BASES DE CÁLCULO Suelos:

σadm = 2 kg/cm2 Este valor de tensión admisible del suelo es supuesto para la zona. De cualquier forma, se deberá validar en terreno. Se considera un suelo tipo III según NCh 433 of 96

Zona Sísmica:

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Hormigón:

5.

Dh = 2.500 kg/m3

CARGAS DE TRABAJO a) Peso Propio: Se consideran los perfiles del siguiente marco tipo, los que se verificarán: b) Sobrecargas de uso: Según la NCh 1537 Sobrecargas de uso, se deben considerar los siguientes esfuerzos para graderías:  Una fuerza horizontal de 350 N por metro lineal aplicada a los asientos en el sentido de la fila de asientos.  Una fuerza de 150 N por metro lineal en el sentido perpendicular a las filas de asientos. No obstante, se considerará una sobrecarga de 1.500 N por ml en sentido vertical, en cada fila de graderías. c)

Nieve: La sobrecarga de nieve no controla, pues para la zona del proyecto, su valor es de 25 kg/m 2.

d) Viento: La sobrecarga de viento no controla. e) Sismo: La carga sísmica no controla en este caso.

6.

COMBINACIONES DE CARGA Dado que se excluyen las cargas de nieve y de sismo, debido a que a priori se sabe que son menores a las sobrecargas y a las cargas de viento, se tiene que las combinaciones de cargas consideradas en la norma ASD son: CC1 = 1.0 PP CC2 = 1.0 PP + 1.0 SC CC2 = 1.0 PP + 1.0 S CC3 = 0.75 (1.0 PP + 1.0 SC + 1.0 S) Donde: CC: Combinación de Carga PP: Peso Propio o Carga Muerta SC: Sobrecarga o Carga Viva. Incluye las sobrecargas del público en las graderías. S: Sismo.

7.

CÁLCULOS 7.1 Pilares metálicos:

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El pilar más solicitado en cada marco es el pilar central. Este pilar es un perfil doble costanera 125x50x15x3, el cual se considera solicitado a compresión. Solicitaciones: Cada pilar soportará la carga de 3 filas de graderías, con un ancho tributario de 1,5 m. A = 1,5 m Q = 1.500 N/ml = 150 kg/ml N = 150 x 1,5 x 3 = 675 kg

Carga Vertical

Se verifica en el anexo.

7.2 Riostras verticales: Según el punto 4b), la fuerza horizontal aplicada es de 350 N/ml por cada fila de asientos. Horizontalmente, sólo estas riostras resisten las cargas aplicadas, por lo que se sumarán considerando un ancho tributario de 3 m (2 módulos de 1,5 m). Se asume que las riostras sólo funcionan a tracción. Solicitaciones: Por cada fila de asientos se tiene que la fuerza horizontal es: Ff = 350 x 3 = 1050 N Como son 9 filas de asientos: F = 1.050 N x 9 = 9.450 N F = 945 kg

Carga Horizontal

Si el ángulo entre la horizontal y la diagonal alterna es de 38°, se tiene: Fd = 945/cos38° Fd = 1.200 kg

Carga diagonal de tracción en riostra

σd = 1.200 kg/14,12 cm2 = 85 kg/cm2 La carga admisible de diseño en tracción es de 0,6 Fy, la cual se comparará con la carga de tracción actuante. σadm = 0,6 Fy = 0,6 x 2.400 = 1.440 kg/cm 2 > 85 kg/cm2

OK

7.3 Fundaciones: Los pilares metálicos se consideran rotulados en la base, por lo que sólo se consideran esfuerzos verticales sobre las fundaciones. Se tiene que: Vf = 0,4 x 0,4 x 0,7 = 0,112 m3 Dh = 2.500 kg/m3

(Volumen de la fundación)

(Peso del hormigón)

Pf = 2.500 x 0,112 = 280 kg NT = 280 + 675 = 955 kg

(Carga vertical total)

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A = 0,4 x 0,4 = 0,16 m2 = 1.600 cm2

(Área de contacto con el suelo)

σ = NT/A σ = 955/1.600 = 0,6 kg/cm2 < σadm = 2 kg/cm2 OK

JORGE BRAVO G. INGENIERO CIVIL 14.326.971-K Molina, Abril de 2011

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