MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DEPORTIVOS DEL COLISEO CERRADO DE
AREQUIPA EN EL DISTRITO DEAREQUIPA, PROVINCIA DE AREQUIPA
EXPEDIENTE TECNICO
TECHO DEL COLISEO CERRADO DE AREQUIPA
memoria Y ANEXO DE CALCULOS DE ESTRUCTURAS metalicas
UBICACION : Departamento de Arequipa, Provincia de
ArequipaPROPIETARIO : Instituto Peruano del Deporte
Mayo 2013
memoria Y ANEXO DE CLCULOS ESTRUCTURALESTecho del Coliseo
Cerrado
1. ObjetivosEl presente informe tiene como objeto la presentacin
y sustentacin de los clculos realizados para el correctivo del
diseo de techo metlico en el Coliseo Cerrado de Arequipa ubicado en
el departamento de Arequipa.2. AlcancesLa ejecucin del proyecto
abarc tanto los procesos de pre dimensionamiento de los elementos,
determinacin de las cargas actuantes, as como el diseo de los
elementos de tal forma que puedan resistir las solicitaciones
consideradas en los procesos previos. Finalmente se entregan los
esquemas (Planos) correspondientes a cada elemento indicando las
dimensiones de cada uno de los elementos diseados.
3. Parmetros Generales de diseo3.1 Propiedades del material
Acero de refuerzo:
ASTM A36 F`Y= 4080 KG/CM2
4. Combinaciones de diseoACERO:1.4D1.2D + 1.6L
1.2D + 0.50L 1.0S1.2D + 0.50L + 1.3W1.2D + 0.8W0.9D 1.0S0.9D +
1.3W
Donde: D: Cargas permanentesL: SobrecargaS: Cargas de sismoW:
Cargas de viento
COLISEO CERRADO DE AREQUIPA Para el diseo del techo metlico nos
hemos apoyado con el Programa SAP2000 V10.1.1, y la Norma Peruana
de Edificaciones E-090.
Carga Consideradas: Carga Muerta 50Kg/m2 (Cobertura y pp.
Estructura metlica, iluminacin) Colgados Acsticos 20Kg/m2 Carga
Viva 40Kg/m2 Carga de Viento:
resumen de parametros ssmicos
Se presenta el resumen de los parmetros ssmicos de diseo.
Donde:
(Zona 3)
(Categora B)
(Suelo tipo S1: SUELOS RIGIDOS)
(Sistema Estructural: Estructura de Acero) (Regular)
5.NORMAS Y CODIGOS
Para el anlisis y diseo se utilizaron los siguientes cdigos y
normas:
Reglamento Nacional de Construcciones del Per vigente al 2012.
Normas Tcnicas de Edificaciones (NTE) del Per vigente al 2012: NTE
E.020 de Cargas NTE E.030 de Diseo Sismo Resistente NTE E.050 de
Suelos y Cimentaciones NTE E.060 de Concreto Armado NTE E.090 de
Estructuras Metlicas American Concrete Institute ACI 318 Versin
vigente a la fecha actual. American Institute of Steel Construction
AISC-LRFD Versin vigente a la fecha actual
6.CARGAS DE DISEO
Sobre cargas de montaje para estructura metlica 30 kg/m2 Carga
Muerta de la cobertura y pp de la estructura metlica 45 Kg/m2 e
iluminacin Colgados acsticos 20 Kg/m2 Cargas de viento (C
barlovento=0.8, C sotavento=-0.5)
7.ANALISIS Y DISEO
El anlisis estructural se efectu por mtodos elsticos, los mismos
que consideraron el comportamiento de los diferentes materiales que
conforman las diversas estructuras y sus capacidades para tomar
cargas de gravedad y fuerzas ssmicas.
Se utiliz un programa de cmputo que analiza las estructuras
tridimensionalmente, siendo el diseo de los elementos por el mtodo
de cargas factorizadas (LRFD).
MATERIALESEn el presente proyecto se consideran los siguientes
tipos de materiales:
a) CONCRETO:Se utiliza una resistencia de 210 kg/m2 en todos los
elementos estructurales de concreto armado. Por consiguiente se
utilizara un modulo de elasticidad de 2173706.5 ton/m2 (NTE
E-060).b) REFUERZO DE ACERO:El acero utilizado tiene un lmite de
fluencia de Fy = 4200 kg/cm2c) ALBAILERIA:Tipo IV, King Kong.
Solido fm =45 kg/cm2
d) ESTRUCTURA METALICAAcero Estructural ASTM A-36
ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURALEl anlisis empleado en este proyecto
est basado en el mtodo de rigideces por procedimientos matriciales
en donde se han considerado seis grados de libertad por nudo al
momento de elaborar el anlisis estructural; del mismo modo en el
modelo se han considerado elementos laminares denominados SHELLS
con los cuales modelaremos los muros de contencin y Elementos tipo
FRAMES para modelar las columnas y vigas. El anlisis estructural se
ha elaborado mediante el programa de computadora denominado
SAP2000.
Se utiliza los siguientes cdigos y recomendaciones:
Norma Tcnica de Edificacin E-060: Concreto armado Norma Tcnica
de Edificacin E-030: Sismo resistencia Norma Tcnica de Edificacin
E-020: Cargas Norma Tcnica de Edificacin E-050: Suelos Norma Tcnica
de Edificacin E-090: Estructuras Metlicas Reglamento Nacional de
Edificaciones
a. Anlisis Ssmico Para el desarrollo del anlisis estructural se
realizo un anlisis dinmico.
i. Anlisis Dinmico
Coeficiente del Espectro de Respuesta Ssmica
Se efectu el anlisis dinmico elstico calculando la aceleracin
espectral para cada una de las direcciones analizadas y para los
periodos de vibracin correspondientes a los modos de la estructura,
utilizando el espectro de pseudo aceleraciones de la Norma E-030,
definida por la siguiente expresin:
Donde:
Z =0.4:Factor de zona, que depende de la ubicacin geogrfica
(Zona3)U =1.3:Factor de uso e importancia, que depende de la
categora de la edificacin (Categora B).S =0.4 :Factor de suelo.
Este factor considera los efectos de la accin ssmica que se produce
por las caractersticas del suelo de la cimentacin (S=1 y Tp=0.6
seg.).R =6: Coeficiente de reduccin de solicitaciones ssmicas. Para
estructuras irregulares, el valor de R deber ser tomado como los
3/4 del factor de ductilidad considerado en el anlisis
estructural.g:Aceleracin de la gravedad igual a 9,81 m/sC: Factor
de amplificacin ssmica, se interpreta como el factor de
amplificacin de la respuesta estructural respecto a la aceleracin
en el suelo, definido de acuerdo a las caractersticas de sitio:
C