1. Viernes, 21 de Enero de 2011, 1:32:22 PM
MEMORIA
DE CALCULO
INDUSTRIAS GENESIS
!CONSTRUYENDO LA OBRA DEL
FUTURO...HOY¡
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NAVE INDUSTRIAL
Avenida Diego Montemayor y Reforma
Colonia Centro
Monterrey, Nuevo León
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C O N T E N I D O
I. Información General
A. Descripción
B. Combinaciones de carga
C. Propiedades de los materiales
D. Cargas
E. Programas utilizados
F. Bibliografía
G. Curriculum Vitae
H. Reglamento utilizado
II. Análisis por viento
A. Análisis estático
B. Análisis dinámico
III. Análisis estructural
A. Modelo gráfico
B. Modelo numérico
IV. Diseño estructural
A. Elementos de cimentación
B. Elementos de superestructura
V. Planos estructurales
A. Plano E-001
B. Plano E-002
C. Plano E-003
D. Plano E-004
E. Plano E-005
F. Plano E-006
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I. Información General
4. CARACTERISTICAS GENERALES
DEL PROYECTO ESTRUCTURAL
• Los factores y combinaciones de carga que se utilizaron fueron las siguientes:
Condición Peso Carga Carga Carga Sismo Sismo Viento Viento
de carga Propio Muerta Viva Wm Viva Wa en X en Z Torsión en X en Z
Servicio Grav. 1.00 1.00 1.00
Serv. Sismo en X 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Serv. Sismo en Z 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Serv. Viento en X 1.00 1.00 1.00 1.00
Serv. Viento en Z 1.00 1.00 1.00 1.00
Diseño Grav. 1.40 1.40 1.40
Dis. Sismo en X 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10
Dis. Sismo en Z 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10
Dis. Viento en X 1.10 1.10 1.10 1.10
Dis. Viento en Z 1.10 1.10 1.10 1.10
Página 1
• El análisis estructural, se llevó a cabo por medio de un programa tridimensional para
computadora que permite calcular las fuerzas actuantes en los elementos estructurales, debido
a las cargas gravitacionales, sísmicas o de viento tomando en cuenta los requisitos
establecidos en las Normas Técnicas Complementarias. También permite conocer la
deformación de toda la estructura y de cada uno de los elementos, incluyendo el cálculo de
los hundimientos diferenciales.
• Las acciones accidentales y las resistencias de diseño de los elementos de concreto y de
acero se calcularon con base a los criterios de seguridad estructural que se establecen en las
Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal.
• En el listado del análisis estructural sólo se muestran las condiciones de carga que rigen al
diseño estructural.
• Este trabajo consiste en diseñar una nave industrial a base de zapatas corridas, muros colindante de
block, columnas de concreto, Armaduras Génesis principales y secundarias de PTR, entramado de
PTR.
• Techo de lámina KR-18 o similar con pendiente de 15% en el lado hacia Reforma y 10% de
pendiente hacia Montemayor.
NAVE INDUSTRIAL MONTEMAYOR Y REFORMA
MODULO DE ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
Material Módulo Unidad Resisten. Unidad
Concreto Tipo 2 113137 kg/cm2 200 kg/cm2
Acero de refuerzo A-42 2100000 kg/cm2 4200 kg/cm2
Suelo 600 ton/m3 6000 kg/m2
Acero estructural ASTM A36 2100000 kg/cm2 2530 kg/cm2
Mampostería de block hueco de cemento y arena 8750 kg/cm2 25 kg/cm2
5. Página 2
• Las cargas muertas y vivas de servicio que se consideran para el análisis estructural son
las siguientes (las cargas vivas de servicio son las que se establecen en el Reglamento de
Construcciones para el Municipio de Monterrey en la tabla de cargas vivas:
TABLA DE CARGAS VIVAS UNITARIAS, EN kg/m2
Destino de Piso o Cubierta
1) Habitación (casa-habitación, departamentos,
viviendas, dormitorios, cuartos de hotel, internados
de escuelas, cuarteles, cárceles, correccionales,
hospitales y similares)
2) Oficinas, despachos y laboratorios
3) Comunicación para peatones (pasillos,
escaleras, rampas, vestíbulos y pasajes de
acceso libre al público)
4) Estadios y lugares de reunión sin asientos
individuales
5) Otros lugares de reunión (templos, cines,
teatros, gimnasios, salones de baile, restaurantes,
bibliotecas, aulas, salas de juego y similares)
6) Comercios, fábricas y bodegas
7) Cubiertas y azoteas con pendiente no mayor
de 5%
8) Cubiertas y azoteas con pendiente mayor
de 5%
9) Volados en vía pública (marquesinas,
balcones y similares)
10) Garajes y estacionamientos (para
automóviles exclusivamente)
w wa wm
70 90 170
100 180 250
40 150 350
40 350 450
40 250 350
0.8w 0.9w w
15 70 100
5 20 40
15 70 300
40 100 250
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Techo
Para uso como: Techo de lámina con pendiente mayor de 5%. Carga Unidad
Techo de lámina 10 kg/m2
Carga muerta total 10 kg/m2
Carga viva gravitacional [Wm] 10 kg/m2
Carga viva para sismo [Wa] 5 kg/m2
Cargas Génesis [1.26 por lado]: [CM:6][Wm:6[Wa:3][kg/m]
6. Programas utilizados para el
análisis y diseño estructural
Página 3
NOTA: No todos los programas son
aplicados en este proyecto.
Bowles
Programa para diseño de zapatas de
concreto. Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Bresler
Programa para diseño de columnas de
concreto. Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Cargas
Programa para calcular áreas
tributarias. Programación en Pascal
por medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Cargas MF
Programa para calcular las cargas
tributarias para el análisis estructural
con Multiframe. Programa en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Descripción
Programa para calcular deflexiones a
largo plazo de elementos de concreto.
Programación en Pascal por medio de
Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Dowrick
Programa para calcular pesos,
rigideces, centros de masa y de torsión
de las estructuras.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Ménsula
Programa para diseñar ménsulas de
concreto o de acero. Programación en
Pascal por medio de Inteligencia
Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Vector Works
Programa CAD (Computer Aided
Design) para dibujar.
Por Graphsoft.12
MultiFrame
Programa para análisis estructural
tridimensional. Version 10.4.3.
Por Formation Design System.
Muro
Programa para diseño de muros de
carga de mampostería. Programación
en Pascal por medio de Inteligencia
Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Newmark
Programa para análisis sísmico por el
método dinámico. Programación en
Pascal por medio de Inteligencia
Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Park
Programa para diseño de losas macizas
de concreto. Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Placa Base
Programa para diseñar placas base de
acero para apoyos de
columnas.Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Programa para calcular las cargas en la
cimentación para diseñar zapatas
corridas. Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Reacciones
Secciones
Programa para dibujar cualquier
sección de acero del Manual IMCA.
Programación en Pascal por medio de
Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Section
Maker
Programa para calcular las
características geométricas de los
elementos estructurales. Version
10.4.3.
Por Formation Design System.
Soldadura
Programa para diseñar las soldaduras
de cualquier tipo de conexión.
Programación en Pascal por medio de
Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Sotavento
Programa para calcular las fuerzas
dinámicas producidas por el viento de
huracanes o ráfagas. Programación en
Pascal por medio de Inteligencia
Artificial. Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Steel
Designer
Programa para diseñar elementos de
acero. Version 10.4.3.
Por Formation Design System.
Volteo
Programa para calcular la estabilidad
de las estructuras contra el volteo.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
Whitney
Programa para diseño de vigas de
concreto. Programación en Pascal por
medio de Inteligencia Artificial.
Por Ing. Juan Aldasoro Robles.
7. —1. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones, 2004.
—2. Bowles, Joseph E., Foundation Analysis And Design, McGraw Hill,
1982.
—3. Aldasoro, Robles Juan, Diseño Asistido por Computadora de Columnas
de Concreto, Facultad de Ingeniería, UNAM, México D.F., 1989.
—4. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto,
2004.
—5. Diehl Graphsoft Inc, Vector Works, 1998, E-mail:
http//www.diehlgraphsoft.com.
—6. González Cuevas, Oscar M., Robles F., Francisco, Aspectos
Fundamentales del Concreto Reforzado, Limusa, México, D.F., 1985.
—7. Formation Design System PYT LTD, Multiframe, 2008, E-mail:
http//www.formsys.com.
BIBLIOGRAFIA
Página 4
—8. Bazán Zurita, Enrique, Meli Piralla, Roberto, Manual de Diseño Sísmico
de Edificios, Limusa, México, D.F., 1987.
—9. Luthe, Rodolfo, Olivera, Antonio, Métodos Numéricos, Limusa, México,
D.F., 1988.
—10. Park, R, Gamble, W. L., Losas de Concreto Reforzado, Limusa,
México, D.F., 1987.
—11. DeWolf, John T., Column Base Plate, American Institute of Steel
Construction, Chicago Illinois, 1991.
—12. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C., Manual de
Construcción en Acero, Limusa, México, D.F., 1987.
—13. Manual of Steel Construction, Second Edition, Load & Resistance
Factor Design, Volumen I, II, American Institute of Steel Construction,
Chicago Illinois, 1994.
—14. Bresler, Boris, Lin, T.Y., Scalzi, John B., Diseño de Estructuras de
Acero, Limusa, México, D.F., 1983.
—15. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, Normas Técnicas
Complementarias para Diseño por Viento, 25 de febrero de 2004.
—16. Comisión Federal de Electricidad, Manual de Diseño de Obras Civiles,
Diseño por Viento, Instituto de Investigaciones Eléctricas, México, D.F.,
2004.
—17. Steel Construction Manual, Allowable Stress Design Ninth Edition,
American Institute of Steel Construction, Chicago Illinois, 1989.
—18. Wang, Chu-Kia, Salmon, Charles G., Reinforced Concrete Design,
Fourth Edition, Harper & Row, Publishers, New York, 1985.
9. Los análisis y diseños se llevaron a cabo con base a las
disposiciones del Reglamento de Construcciones para el
Municipio de Monterrey del Estado de Nuevo León.
Músicos 601, Gaviotas Sur
86090 Villahermosa, Tabasco
Tel. (993) 3 55 16 39, Fax 3 55 09 07
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Atentamente
Ing. Juan Aldasoro Robles
Director General de Industrias Génesis y Construcciones, S.A. de C.V.
Ingeniero Civil, Facultad de Ingeniería, UNAM
Maestría en Ingeniería Estructural, Unidad de Posgrado de Ingeniería, UNAM
Cédula Profesional de Ingeniero Civil Nº 1402927 UNAM
Cédula de Maestría en Estructuras Nº 1751280 UNAM
Professional Member of American Institute of Steel Construction, Inc. ID. No. 054743
También se utilizaron los reglamentos LRFD 2003
Third Edition del American Institute of Steel
Construction y ANSI/AWS D1.1/D1.1M:2002 del
American Welding Society.
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II. Análisis por viento
11. MonterreyMunicipio en que está ubicada la estructura:
R1Rugosidad del terreno:
BGrupo en que está clasificada:
grados
1.9 m
Datos para calcular las
presiones de diseño para
cubiertas de cualquier forma
6 m
Techo de
barlovento
Techo de sotavento
Pared de
barloventoPared
lateral
Q
Viento normal a las generatrices Viento paralelo a las generatrices
H H
d b
Pared de
barlovento
Techo de
barlovento
Techo de sotavento
Pared
lateral
Pared de
sotavento
b d
Q
Viento Viento
Nombre del proyecto:
Página 1
SIConstrucción cerrada:
Nave Montemayor
T4Forma topográfica local
DISEÑO POR VIENTO
Caso I. Edificios, construcciones cerradas o abiertas
2Tipo según respuesta de la estructura:
Programa Sotavento para calcular las presiones de diseño
estáticas y dinámicas producidas por el viento.
Cumpliendo con las Normas Técnicas Complementarias para
diseño por viento del Distrito Federal.
(C) COPYRIGHT 16 de septiembre de 1996-2004 V3.0
Por Ing. Juan Aldasoro Robles
ALL RIGHTS RESERVED
ß/4
ß/2
ß/4 ß
C
B
A
d
Viento
H
a
H =
b
= d
7
a =
18
m
12. ß/4
ß/2
ß/4 ß
b=
a=
Viento
18.00
1.90
m
m
Factores de presión para cubiertas de arco:
H= 6.00 m
-121.9
0.0
0.0
RESULTADOS
Viernes, 21 de Enero de 2011, 11:42:24 AM
Viento Viento
108.4
-108.4
-94.8
108.4
-54.2 -54.2
-94.8
-94.8-94.8
-108.4
-108.4
Ubicación de las presiones de diseño
(1) (1)
(2)(2)
(3)
(3)
(4)
(5)
(5)
(6)
(7)
108.4
-54.2
-108.4
-94.8
140.0
Presión de diseño para paredes de barlovento (1): 2kg/m
Presión de diseño para paredes de sotavento (2):
Presión de diseño para paredes laterales (3):
Presión de diseño para techos planos (4):
Presión de diseño para techos inclinados para
acción paralela a las generatrices (5):
Presión de diseño para techos inclinados lado
de sotavento (6):
Presión de diseño para techos inclinados lado
de barlovento (7):
Velocidad regional de diseño:
-94.8
-94.8
-108.4
2kg/m
2kg/m
2kg/m
2kg/m
2kg/m
2kg/m
km/h
Fecha:
Caso I. Edificios y construcciones Página 2
168.0Velocidad regional con factor correctivo: km/h
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III. Análisis estructural
26. CONTENIDO Y CARACTERISTICAS DEL LISTADO DEL
PROGRAMA MULTIFRAME
(a) Puede ser rígido o articulado el nudo.
(b) Definición de la longitud y de la pendiente:
Longitud
Pendient
e
y
x
(c) Definición de la orientación y las acciónes de las
fuerzas en los elementos:
y’
x’
z’
z x
y
(d) Puede ser rígido o articulado el extremo del elemento.
(e) Las cargas en los elementos aparecen tantas veces según como esté compuesta la condición de
carga respectiva.
My1Py1
Mz1
Pz1
Mx1
Px1
Los momentos siguen
la regla de la mano
derecha
Coordenada
s
Globales
Coordenadas de los nudos
Nudo x y z Tipo (a)
Geometría del elemento
Elemento Nudo 1 Nudo 2 Longitud (b) Pendiente (b) Orientación (c)
Tipo de elemento
Miembro øx’ (d) øy’ (d) øz’ (d) Peso propio
Sección del elemento
Elemento Grupo Sección
Propiedades de la sección
Nombre Area Ix Iy J E G
Restricciones en los nudos y desplazamientos prescritos
Nudo dx dy dz øx øy øz
Resortes en los nudos
Nudo kx ky kz køx køy køz
Cargas en los nudos (e)
Nudo Px Py Pz Mx My Mz
Cargas en los elementos (e)
Elemento Tipo Dis. Izquier. Dis. Derecha Mag. Izquier. Mag. Derecha
Desplazamiento del nudo
Nudo Con. de carga dx dy dz øx øy øz
Reacciones en los nudos
Nudo Con. de carga Rx Ry Rz Mx My Mz
Suma de reacciones
Rx Ry Rz Mx My Mz
Acciones en los elementos
Elemento Con. de carga Px’ Vy’ Vz’ Tx’ My’ Mz’