Memoria de Cálculo Cobertor Metalico v1

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAS
En la presente memoria de cálculo, se detallará el análisis y diseño de la cobertura metálica

para el campo de futbol. Todos los resultados obtenidos se plasmarán en sus respectivos
planos estructurales. A continuación, se muestra la vista de arquitectura:
La cobertura metálica tiene las siguientes características:
 Ancho : 15.08 m.
 Largo : 24.48 m.
 Área en planta : 358.95 m2.
 Altura : 9.27 m. (entre el N. P.T +0.35 y el borde superior del arco)
6.74 m. (entre termino de columna borde superior del arco)
0.40 m. (entre borde inferior y superior del arco)
La cimentación está conformada por cimiento de concreto armado f’c = 210 kg/cm 2.
MODELAMIENTO ESTRUCTURAL
Se realizó el modelado de la estructura en el programa SAP 2000, logrando elementos
formados por 5 perfiles estructurales tipo ángulo (L) 1 1/2” x 1 1/2” x 3/16” (en el arco), las
cuales están separadas 20 cm. en la dirección horizontal y 40 cm en la dirección vertical; y
barras lisas de φ 5/8” (en las diagonales). La cobertura consta de 5 arcos iguales unidos entre sí
por viguetas y se encuentran soportados por columnas metálicas y cimientos de concreto
respectivamente. A continuación se muestra el modelado tridimensional de la cobertura.
A todos estos elementos se les ha asignado las propiedades y características de los materiales
a construir (según lo especificado en los planos estructurales), las mismas que se muestran a
continuación.
PROPIEDADES DE MATERIALES
 Acero Estructural (A-36)
Límite de Fluencia : fy = 2,500 Kg/cm2
Módulo de Elasticidad : Es = 2’000,000 kg/cm2
Módulo de Poisson : µ = 0.30
Peso Específico del acero : γ = 7.85 tn/m3
 Acero de Refuerzo:
Límite de Fluencia : fy = 4,200 kg/cm2
Módulo de Elasticidad : Es = 2’000,000 kg/cm2
 Concreto Armado:
Resistencia a la Compresión : f’c = 210 kg/cm2
Módulo de Elasticidad : Ec = 15,000√210 = 217,370.65 kg/cm2
NORMAS EMPLEADAS
El análisis y diseño estructural se realizó según las siguientes normas, contenidas en el
Reglamento Nacional de Edificaciones:
 Norma de Cargas E-020
 Norma de Diseño Sismorresistente E-030
 Norma de Cimentaciones E-050
 Norma de Concreto Armado E-060
 Norma de Estructuras Metálicas E-090
CARGAS DE DISEÑO
 Carga Muerta (CM): Son las cargas de gravedad que actúan durante la vida útil de la
estructura y son: el peso propio de los elementos estructurales (arcos, viguetas,
arriostres, columnas, planchas, etc.) y el peso de los elementos que complementan la
estructura como: acabados.
Se considerará una carga muerta de 4.30 kg/m 2, adicional al peso propio de las
estructuras modeladas en el programa SAP, debido al peso de los paneles que
conforman la cubierta.
 Carga Viva (CV): Son las cargas gravitacionales de carácter movible que actúan
esporádicamente y, son producidas por el uso y ocupación de la estructura.
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones (NTE-E-020):
- Para techos con coberturas livianas : 30 kg/m2
 Carga de Viento (CVi): Las acciones que provoca el viento vienen determinadas como
fuerzas por unidad de superficie, que dependen de la zona eólica, de la altura sobre el
terreno, de la situación topográfica (normal o expuesta), de la construcción (abierta o
cerrada) y de la forma, posición y orientación de los elementos con respecto al viento.
La norma establece la acción del viento como presión dinámica, que depende de la
velocidad de éste, así como de su densidad. A su vez la velocidad de diseño depende
de la zona en la que se encuentre ubicada la edificación, para lo cual utilizamos el
mapa eólico del Perú provista en la norma E-020, siendo la velocidad 18 km/h por estar
en la zona de Ascope.
La fuerza que actúa sobre los elementos será dicha presión dinámica, afectada por un
coeficiente eólico, el cual depende de la forma y superficie del elemento, y posición
con respecto al viento. Dicha fuerza se considerará perpendicular a las superficies de
los elementos que componen la estructura.
Será calculada con las siguientes expresiones:
NTE E.020 -Art. 12
- "V" de mapa Eólico-zona La libertad: 65 Km/h

- Vh= 65*(9.27/10)^0.22= 63.93 Km/h
FACTORES DE FORMA (C) *
CONSTRUCCIÓN BARLOVENTO SOTAVENTO
Arcos y cubiertas cilíndricas con un ángulo de ±0.8 -0.5
inclinación que no exceda 45°
* El signo positivo indica presión y el negativo succión.
Realizando un cálculo de las fuerzas de viento, tenemos:
P  0.005 C (V)2
Donde:
P: presión o succión del viento en Kg/m2
C: factor de forma
Vh: velocidad de diseño (63.93 km/h)
Barlovento = 0.005 (+0.8) (63.93)2 = +16.35 kg/m2
(Presión)
0.005 (- 0.8) (63.93)2 = - 10.35 kg/m2
(Succión)
Sotavento = 0.005 (- 0.5) (63.93)2 = - 10.22 kg/m2
(Succión)
COMBINACIONES DE CARGA DE DISEÑO

Se han seguido las diferentes combinaciones de carga indicadas en la Norma E-060 del
Reglamento Nacional de Edificaciones. Las combinaciones bases son las que se muestran a
continuación:
i. Comb1 : 1.4 CM + 1.7 CV.
ii. Comb2 : 1.25 ( CM + CV ± CVi )
iii. Comb3 : 0.90 CM ± 1.25 CVi
Se diseñará con la envolvente de las combinaciones antes mencionadas.
MODELO TRIDIMENSIONAL DE LA ESTRUCTURA

DISEÑO DE ACERO
A continuación, se muestra el detalle del diseño de una de las diagonales más esforzadas
COLUMNA 8’X12”X1/4”

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En la presente memoria de cálculo, se detallará el análisis y diseño de la cobertura metálica

- "V" de mapa Eólico-zona La libertad: 65 Km/h

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