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• Luis Avila

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MEMORIAL DE CALCULO rev dic 2018 VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE

MEMORIA DE CALCULO

VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE DE APOYOS DE ESCUADRAS DE CASETA DE VENTAS

OBRA: FRONT TOWER UBICACIÓN: Av. Brasil 3999 esquina con Av. Arica (Magdalena del Mar)

Lima, diciembre 2018 1

MEMORIAL DE CALCULO rev dic 2018 VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE

INDICE 1.

GENERALIDADES .................................................................................................................. 3 1.1.

Normas y especialidades de diseño ............................................................................ 3

2.

CARGAS DE DISEÑO APLICADAS SOBRE A LA ESTRUCTURA ................................................. 3

3.

CONFIGURACIÓN DE LA ESTRUCTURA ................................................................................. 3

4.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES................................................................. 6

5. CONSIDERACIONES TOMADAS EN EL MODELAMIENTO PARA DETERMINAR LAS REACCIONES RESULTANTES EN LOS PERNOS DE APOYO DE LA ESCUADRA................................. 6

6.

5.1.

Combinaciones de cargas ............................................................................................ 6

5.2.

Determinación de las cargas ........................................................................................ 7

RESULTADOS DEL ANÁLISIS - Y REACCIONES EN LOS APOYOS Y VERIFICACIONES DE LA RESISTENCIA DE LOS PERNOS .............................................................................................. 8 6.1.

Resultado del analisis en SAP 2000 – Reacciones en los apoyos ................................. 8

6.2.

Verificación de la resistencia de los pernos ............................................................... 10

6.2.1. Verificacióna la tracción ............................................................................................ 10 6.2.2. Verificación al corte ................................................................................................... 10

7.

CONCLUSIONES ................................................................................................................. 12

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1. GENERALIDADES El objetivo de la presente memoria de cálculo es presentar la verificación de la resistencia de los pernos de anclaje de las escuadras metálicas, que soportan la caseta de ventas, de la obra FRONT TOWER, ubicada en la Av. Brasil 3999 esquina con Av. Arica en el distrito de Magdalena del Mar, de FLAT INMOBILIARIA S.A.C. Se asume en un principio que son tres escuadras las que soportaran el peso de la caseta de ventas y en una posición determinada, respecto a los muros construidos. Para simplificación del modelo a analizar, se asume que la mitad del peso de la caseta de ventas en uso será soportada por las escuadras y la otra mitad por el muro y la vereda. Solo se verificará los anclajes de la escuadra más sobrecargada. 1.1. Normas y especialidades de diseño Las normas consideradas en el diseño son las siguientes  Reglamento nacional de edificaciones 2006 E-090 estructuras metálicas  Specification for structural Steel building ANSI/AISC 360-10

2. CARGAS DE DISEÑO APLICADAS SOBRE A LA ESTRUCTURA Las cargas consideradas en el análisis y diseño de la plataforma metálica serán el peso propio de los elementos que la conforman, el peso propio de la estructura y una carga viva distribuida sobre cada escuadra. 3. CONFIGURACIÓN DE LA ESTRUCTURA Las escuadras soporte de la caseta de ventas tiene las siguientes dimensiones: 2.85 m de largo x 1.76 m de altura. Estará conformada por:  Tubos cuadrados de 100 (4”) x 5 mm (3/16”), planchas de anclaje de columnas 10 mm (3/8”) todo de calidad acero estructural A-36.  Los pernos de anclaje son Varilla Roscada Estándar de 5/8” x 7-5/8” HILTI Varilla HAS-E

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Fig. N° 01.- Vista de Elevación Escuadra Metálica. 4

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Fig. N° 02.- Vista de Planta Escuadras Metálicas.

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MEMORIAL DE CALCULO rev dic 2018 VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE 4. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES Tubos cuadrados y planchas estructurales ASTM A36 tienen una resistencia mínima a la fluencia de Fy=2530Kg/cm2 .  

Resistencia a la tracción del acero estructural Fu= 4080 kg/cm2 Módulo de elasticidad para el acero estructural S=2.10x106 Kg/cm2



Densidad del acero 7850 kg/ m 3

Varillas de anclaje de los apoyos

Acero al carbón ISO 898 clase 5.8 Esfuerzo de fluencia fy = 400 MPa = 4,080 kg/cm2 Esfuerzo a la tracción fu =500 MPa = 5,100 kg/cm2

5. CONSIDERACIONES TOMADAS EN EL MODELAMIENTO PARA DETERMINAR LAS REACCIONES RESULTANTES EN LOS PERNOS DE LOS APOYOS DE LAS ESCUADRAS Para el presente análisis se han elaborado un modelo en el programa SAP2000 v20. El diseño de los elementos se basará en los estados límites de resistencia bajo cargas amplificadas y factores de reducción (LRFD). Se considera el análisis para la escuadra más sobrecargada Las reacciones que se obtengan en los puntos de restricción, es decir los soportes, nos servirán para comprobar si los pernos están trabajando por debajo de la capacidad mínima admisible.

5.1. Combinaciones de carga Para el diseño de las estructuras metálicas se tomarán en cuenta las combinaciones de carga más desfavorables indicadas en la Norma Peruana E-090 Estructuras Metálicas: 1era Combinación 1.4 D 2da Combinación 1.2 D + 1.6 L Donde: D: peso propio, carga muerta y efectos permanentes L: carga viva o sobre carga

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MEMORIAL DE CALCULO rev dic 2018 VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE 5.2. Determinación de las cargas. La carga muerta la evalúa el propio programa, es decir el peso propio de la escuadra. La carga viva la determinamos del siguiente modo P = Peso de la caseta de ventas en uso = 4,000 kg A = área que transmite dicha carga (base del contenedor) = 2.45 m x 6.00 m = 14.7 m2 W = carga distribuida por unidad de área………kg/m2 W = 4,000 kg / 14.7 m2 = 272,11 kg/m2. Asumimos que el peso del conteiner se soporta en las tres escuadras, distribuyéndose dicha carga de acuerdo a la Figura Nº 2 de la carga distribuida. Hallamos la carga lineal distribuida en la escuadra “w” w = W x (l x b / b) = 272.11 (2.78 m x 2.15 m /2.15 m) = 756.46 kg/m Esta es la carga que se aplicara al modelo en el sap 20000

Fig. N° 03- Vista de Secciones de Escuadras Metálicas. 7

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Fig. N° 04.- Carga Viva considerada en el modelo a analizar.

6. RESULTADOS DEL ANÁLISIS – REACCIONES EN LOS APOYOS Y VERIFICACIONES DE LA RESISTENCIA DE LOS PERNOS. 6.1.- Resultados del análisis en SAP 2000 – Reacciones en los apoyos. En la figura Nº 5 podemos ver los ratios para el caso más crítico que es el COMBO 2 En la figura Nº 6 se muestra las reacciones en los apoyos resultado de correr el modelo según el COMBO 2, a partir de las cuales vamos a verificar la resistencia de los pernos. R1 z = 1514,11 kg R1 x = - 1222,09 kg M1 yy = - 643,48 kg m R2 z = 1146,97 kg R2 x = 1222,09 kg M2 yy = -121,46 kg m

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Fig. N° 05- Verificación de diseño por ratios de los elementos COMBO 2.

Fig. N° 06- Reacciones en los apoyos de las escuadras soporte COMBO 2. 9

MEMORIAL DE CALCULO rev dic 2018 VERIFICACION DE PERNOS DE ANCLAJE 6.2.- Verificación de la resistencia de los pernos.

6.2.1.- Verificación a la tracción. Verificamos en el apoyo superior que es el más cargado Calculamos la capacidad de los pernos a la tracción axial Fnt = 0.75 Fu = 0.75 (5,100) kg/cm2 =3,825 kg/cm2 Ab = 1.46 cm2 Rnt = (3,825) (1.46) = 5,584.50 kg Calculamos la tracción actuante en cada perno, cada apoyo tiene 8 pernos Rt =R1 x / 8 = 1222.09 / 8 = 152.80 kg 152.80 ≤ 5,584.50

Rt ≤ Rnt CUMPLE

6.2.2.- Verificación al corte. Verificamos en el apoyo superior que es el más cargado Calculamos la capacidad de los pernos al corte Fnv = 0.45 Fu = 0.45 (5,100) kg/cm2 =2,295 kg/cm2 Ab = 1.46 cm2 Rnv = (2,295) (1.46) = 3,350.70 kg Calculamos el corte actuante en cada perno, cada apoyo tiene 8 pernos Rv =R1 z / 8 = 1,514.11 / 8 =189.30 kg 189.30 ≤ 3,350.70

Rv ≤ Rnv CUMPLE

Nota: Notar que cuando la tensión requerida, f, tanto en corte o tracción, es menor o igual que el 30% de la tensión disponible correspondiente, los efectos combinado de tensiones no necesita ser investigado. 10

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Fig. N° 07- TABLA J3.2

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Fig. N° 08- TABLA DIMENSIONES DE PERNOS

7. CONCLUSIONES De los resultados obtenidos se concluye lo siguiente: 



Los pernos de anclaje seleccionados para los apoyos de las escuadras soporte de la caseta de ventas, resisten las cargas que están sometidas, en el presente informe según el análisis estructural y la normativa de diseño. El arreglo de tres escuadras para sostener la caseta de ventas es suficiente, ubicados en las posiciones indicadas en la vista de planta Fig. N° 02

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