7/29/2019 Diseo de arcos
1/43
40
ANEJO 1
CALCULOS CONSTRUCTIVOS
En el siguiente esquema podemos observar el esquema de la estructura
del pabelln polideportivo, la cual calcularemos en el presente Anejo.
Figura 1
Para ello utilizaremos como complemento al clculo manual programas
informticos, entre los que cabe destacar el software desarrollado por CYPE
Ingenieros, los programas de anlisis de estructuras de R. Argelles y las
aplicaciones informticas desarrolladas en la Ctedra de Ingeniera Rural en la
Escuela Universitaria de Ingeniera Tcnica Agrcola de Ciudad Real.
Debido al inmenso nmero de barras y nudos que se generan, intentar
introducir la estructura en un ordenador personal tal y como ha sido concebida
conduce a un cuelgue seguro del equipo, por muchos megabytes de memoria
que el ordenador posea; mxime si tenemos en cuenta que todas las
aplicaciones informticas de clculo de estructuras utilizan mtodos de clculo
matriciales, lo que conduce necesariamente a introducir un arco como una
lnea poligonal (que se adaptar tanto ms a la directriz del arco cuanto mayor
7/29/2019 Diseo de arcos
2/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
41
sea el nmero de nudos de esta poligonal), con el consiguiente incremento de
nudos. Por ello ha sido necesario dividir la estructura en dos bloques o mdulosclaramente diferenciados: la estructura de arcos que cobija las pistas, graderos
y servicios para el pblico, y la estructura de prticos situada en un extremo
que alberga los vestuarios para los deportistas.
Por supuesto que en ningn momento se ha olvidado la interrelacin
existente entre estos mdulos, por lo que ha sido necesario introducir de
manera explcita los esfuerzos que una parte de la estructura ejerce sobre la
otra.
Para el clculo mediante CYPE de la estructura es necesario introducir
manualmente las cargas soportadas, procederemos a continuacin a la
determinacin de estas cargas
1.CALCULO DE LAS CARGAS DE LA ESTRUCTURA DE ARCOSDEL PABELLON POLIDEPORTIVO
Comenzaremos en primer lugar a calcular las cargas de la estructura
cuya cubierta est compuesta por arcos, para posteriormente calcular las
cargas del mdulo donde se encontrarn los vestuarios (para ms informacin
sobre el uso de los distintos espacios consultar el plano n9).
En la Figura 2 se muestra una seccin transversal y una seccin
longitudinal de la estructura.
Figura 2
7/29/2019 Diseo de arcos
3/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
42
Las dimensiones, como vemos en la figura anterior son las siguientes:
Luz total de la estructura: 57.4 m divididos en:
Q Luz de los arcos extremos: 40 m.
Q Longitud en planta de las mnsulas: 2.2 m.
Q Separacin entre pilares: 6.5 m.
Luz de los arcos cruzados: 42.38 m.
Longitud de la estructura: 49 m.
Separacin entre pilares: 7 m.
Altura de los pilares:
Q Exteriores segn el sentido transversal: 4.5 m.
Q Interiores segn el sentido transversal: 5.95 m.
Q Frontales: distintas longitudes (hasta 10.24 m), apoyados en los
arcos.
Flecha del arco: 4 m.
Inclinacin de la cubierta en los prticos extremos: 22.3 .
Material de cubierta: Panel sndwich montado in situ.
Los prticos rgidos que sustentarn los arcos sern los encargados de
transmitir los esfuerzos al terreno mediante zapatas combinadas.
El hastial Este de la estructura presenta soportes unidos mediante una
viga contraviento apoyada en las mnsulas, a una altura de 6.24 m, que evitar
desplazamientos excesivos de los pilares, los cuales alcanzan hasta 10 m de
altura, proporcionando un arriostramiento que disminuye su longitud libre de
pandeo.
La viga contraviento ser una celosa tipo Warren; como ya se ha
mencionado apoyar en los voladizos de los prticos, por lo que le transmitir
esfuerzos que hemos de determinar para poder calcular estos prticos.
7/29/2019 Diseo de arcos
4/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
43
En el hastial Oeste se situarn los vestuarios. Parte de las cargas de
esta estructura que los alberga sern transmitidas a uno de los prticosextremos de la estructura que sustenta los arcos, por lo que dividiremos la
estructura de prticos para su clculo informtico en dos obras detalladas
posteriormente.
1.1.CALCULO DE LAS CORREAS DE LOS ARCOS
Realizado mediante el programa informtico Generador de Prticos,
asemejando los arcos a un prtico a un agua con una pendiente media del
25%, una luz de 20 m y una separacin mxima entre prticos de 7 m, quecorresponde a la mayor separacin entre arcos.
Con esta separacin entre prticos, y los siguientes datos, calcularemos
tanto el perfil para la correa como su separacin en proyeccin horizontal.
LISTADO DE PORTICOS
Nombre Obra: Estructura con cubierta formada por arcos
a) Datos de la OBRA
Separacin entre prticos: 7 m
Con cerramiento en CUBIERTA
o Peso del cerramiento: 25.00 kg/m2
o Sobrecarga del cerramiento: 20.00 kg/m2
b) Normas y Combinaciones:
PERFILES CONFORMADOS: EA-95 (MV110)
Grupo de combinaciones: EA-95
PERFILES LAMINADOS: EA-95 (MV103)
Grupo de combinaciones: EA-95
DESPLAZAMIENTOS
Grupo de combinaciones: Acciones Caractersticas
7/29/2019 Diseo de arcos
5/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
44
c) Datos de VIENTO: Segn NTE (Espaa)
Zona Elica: X
Situacin topogrfica: Normal
Porcentaje de huecos: Construccin cerrada
Hiptesis aplicadas:
1. Hiptesis A izquierda.
2. Hiptesis A derecha.
d) Datos de NIEVE: Segn NTE (Espaa)
Altitud topogrfica: De 601 m a 800 m
Se considera la cubierta con resaltos.
Hiptesis aplicadas:
Hiptesis nica: 80.00 kg/m2
e) Aceros en PERFILES:
TIPO ACERO ACERO
LIM. ELASTICO
kp/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD
kp/cm2
Aceros Laminados A42 2600 2100000
DATOS DEL PORTICO
TIPO EXTERIOR GEOMETRIA TIPO INTERIOR
Un agua
Luz total: 20.00 m
Alero izquierdo: 6.24 m
Alero derecho: 10.24 m
Prtico rgido
DATOS DE CORREAS DE CUBIERTA
PARAMETROS DE CALCULO DESCRIPCION DE CORREAS
Lmite Flecha: L / 250
Nmero de Vanos: Dos vanos
Tipo de Fijacin: Fijacin rgida
Tipo de Perfil: IPN 140
Separacin: 1.82 m
Tipo de Acero: A42
7/29/2019 Diseo de arcos
6/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
45
COMPROBACION
El perfil seleccionado cumple todas las comprobaciones.
Porcentajes de aprovechamiento:
Tensin: 99.51 % Flecha: 90.61 %
Una vez dimensionadas las correas y calculada su separacin,
comenzaremos el clculo de los arcos que las sustentan.
Como podemos ver en el esquema inicial nos encontramos con dos tipos
de arcos; los arcos extremos, de 40 m de luz y los arcos cruzados interiores, de
42.38 m, que a su vez soportarn distintas cargas.
Determinaremos, pues, en primer lugar las cargas que soportan cada
uno de estos arcos para posteriormente realizar el clculo del perfil que las
soporta.
1.2.ESQUEMA DE TRABAJO DE LOS ARCOS
El esquema de trabajo de los arcos, tanto los extremos como los arcos
cruzados es el que podemos observar en la Figura 3:
7/29/2019 Diseo de arcos
7/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
46
Figura 3
1.3. CALCULO DE LA CARGA POR METRO CUADRADO DE SUPERFICIE
Peso de la cubierta (panel sndwich montado in s i tu)
q=25 kg/m2.
Peso de las correas (perfil IPN 140)
q= 82.14.14 =7.9 kg/m2.
siendo:
14.4 el peso propio del perfil expresado en kg/m.
1.82 la separacin de las correas en proyeccin horizontal expresado en m.
Peso propio del arco (IPE 360)
La separacin entre arcos cruzados ser la longitud de una lneaperpendicular a ambos:
7/29/2019 Diseo de arcos
8/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
47
7 m.
d
20 m.
7 m.
ARCOS
Figura 4
71.707
20arctang =
=
29.1990 ==
Segn el teorema del seno:
90sen
sen7d
d
sen
7
90sen =
=
d = 6.62 m.
Segn el esquema de trabajo de los arcos queda claro que la superficiecargada que soportan los arcos cruzados es la equivalente a la mitad de la
separacin entre stos; por lo que el peso propio de los arcos lo
repartiremos en esta superficie:
q= 31.31.57 =17.25 kg/m2
.
siendo:
57.1 el peso propio del perfil expresado en kg/m.
3.31 la mitad de la separacin entre arcos cruzados expresado en m.
Tambin vemos que la superficie cargada que soportan los arcos inicial yfinal es la equivalente a dos superficies triangulares con 20 m de base y 1.75
m de altura. Esta superficie es la de un rectngulo de dimensiones
875.040 m. Por tanto, el peso propio del arco de 40 m, empleando
idntico perfil, ser:
q= 875.01.57 =67.2 kg/m2.
7/29/2019 Diseo de arcos
9/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
48
siendo:
57.1
0.875
El peso propio del perfil expresado en kg/m.
La altura del rectngulo equivalente a la superficie soportada por el
arco.
Sobrecarga de nieve
Segn la NBE-AE/88, que proporciona un valor para la sobrecarga de
nieve segn la altitud topogrfica del lugar de ubicacin del polideportivo.
En nuestro caso est situado en Ciudad Real que se encuentra a 640 m
de altitud, a lo que corresponde una sobrecarga de 80 kg/m2.
Accin del viento
Segn la norma NBE-AE/88, la fuerza horizontal ejercida por el viento
para una altura total del edificio de 10.25 m, para una Zona elica X y para unasituacin topogrfica normal, es de 75 kg/m2 dividida en:
Presin: 758.0 = 60 kg/m2.
Succin: 754.0 = 30 kg/m2.
El peso de las instalaciones que puedan colgar de los arcos no se tendr
en cuenta debido al margen de seguridad que proporciona la adopcin de 80kg/m2 como sobrecarga de nieve en Ciudad Real.
1.4. ELECCION DE LA CURVA DIRECTRIZ DE LOS ARCOS
La forma ms conveniente de la directriz de los arcos es aquella que
corresponde al funicular de sus cargas; o lo que es lo mismo, la forma que
adoptara un cable sometido a esas mismas cargas girado 180 respecto a un
7/29/2019 Diseo de arcos
10/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
49
eje horizontal. Con esta directriz el arco puede resistir ciertos estados de carga
en condiciones de axil puro.
La causa de esta situacin, que es caracterstica del arco propiamente
dicho, se debe a la posibilidad de desarrollar una reaccin horizontal Hen los
apoyos, y as contrarrestar y anular la ley de momentos flectores originada por
las acciones.
Esta situacin, correspondiente a resistir las acciones exteriores
mediante esfuerzo axil puro, es especialmente conveniente para el diseo, ya
que el aprovechamiento del material de todas las secciones es total. Sin
embargo, dicha situacin, slo se puede alcanzar para una hiptesis
determinada de cargas, normalmente peso propio o cargas permanentes, las
cuales suelen ser dominantes en este tipo de estructuras.
Si existe simetra de cargas, la accin de la parte derecha suprimida,
sobre la mitad izquierda es horizontal y como para todos puntos del funicular el
momento es nulo, cualquier ordenada yse deduce fcilmente:
P1
C
RA
P2
P3
P4
P5
Pi
Pj
Pm
A
yi
H
f
x
d di ijy
L/2
Figura 5
7/29/2019 Diseo de arcos
11/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
50
As por ejemplo yi, se obtiene de la ecuacin:
( ) +
=
=1i
mjijji dPyfH
en la que dijes la distancia de las fuerzas Pja la seccin i.
El empuje en clave H, se obtiene de esta misma ecuacin particularizada
para el arranque A .
=m
1 iidP
f
1H
representando di, la distancia de la fuerza Pi respecto al estribo A .
Determinada, por tanto, una Harbitraria o bien eligiendo una fconcreta
podemos elegir la directriz que ha de describir el arco para que, para una carga
simtrica (como pueda ser el peso propio del arco), el momento flector en
cualquiera de sus puntos sea nulo, o lo que es lo mismo, que para esa carga el
arco trabaje nicamente sometido a un esfuerzo axil.
Este funicular de cargas, para el caso de cargas simtricas, describe una
curva de ecuacin cuadrtica que define las coordenadas de sus ejes:
L
x
L
x1f4y
=
donde:
f= flecha del miembro curvo
L= luz o claro del miembro curvo
X
Y
Figura 6
X eY= coordenadas del eje con origen en el extremo izquierdo del mismo.
7/29/2019 Diseo de arcos
12/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
51
Las curvas definidas por esta parbola y por un arco de directriz circular
con su eje rebajado, para una relacin flecha/luz pequea, se encuentran muyprximas en el espacio.
Por su mayor facilidad de montaje podemos adoptar esta segunda
directriz para el diseo del arco, sabiendo que cometemos un error muy
pequeo al aplicar las soluciones propuestas por V. Leontovich (1983).
1.5. CALCULO DE ARCOS CRUZADOS
La obtencin de los esfuerzos producidos por las correas sobre el arco
se realiza siguiendo las recomendaciones de V. Leontovich (1983).
Para las hiptesis en que la carga se supone uniformemente repartida
en toda la superficie del arco (peso propio del arco, correas y cubierta adems
de la carga de nieve) la carga no produce momentos flectores ni esfuerzos
cortantes en el arco, debido a su condicin de aproximada antifunicularidad de
cargas.
La hiptesis ms desfavorable, quizs demasiado conservadora, ser
cuando la carga de nieve no sea uniforme en todo el arco, produciendo
entonces momentos flectores.
Calcularemos el arco de 42.38 m que corresponde a uno de los arcos
cruzados para la siguiente hiptesis:
Peso propio de la estructura
Carga de nieve uniforme de 50 kg/m2.
Carga de nieve en la mitad izquierda de 30 kg/m2.
Carga de viento en la mitad izquierda del arco de 60 kg/m2.
7/29/2019 Diseo de arcos
13/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
52
1.5.1. CARGA VERTICAL UNIFORME SOBRE TODO EL ARCO
Expresiones utilizadas tanto para la hiptesis de carga de nieve uniforme
sobre todo el arco de 50 kg/m2, como para el peso propio de la estructura:
1 2
W
W = carga total expresada en kg/m.
H1
V1 2V
H2
Momento en cualquier seccin = 0
Figura 7
H y V las determinaremos mediante las ecuaciones
f8
LWHH
2
21
== 2
LWVV 21
==
M y Q son cero en cualquier seccin del arco
Para el clculo del axil (N) utilizaremos las ecuaciones:
Cuando2
Lx
+= sen
L
x
2
1LWcosHN 1x
Cuando2
Lx >
+= sen
2
1
L
xLWcosHN 1x
1.5.2. CARGA VERTICAL UNIFORME EN LA MITAD IZQUIERDA DEL ARCO
Expresiones utilizadas para la hiptesis de carga de nieve de 30 kg/m2
sobre la mitad izquierda del arco.
7/29/2019 Diseo de arcos
14/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
53
W = carga total expresada en kg/m.
1 2
W
+ 2H
V2
-
1V
1H
Figura 8
H y V las determinaremos mediante las ecuaciones:
f8 LWHH
2
21 == LW43V1 = 4 LWV2 =
Cuando2
Lx :
yHL
x
4
3xLWM 1x
=
+= senLx2
4
3LWcosHN 1x
+= cos
L
x2
4
3LWsenHQ 1x
Cuando2
Lx > :
( ) yHxL4
LW
M 1x
=
+= sen4
LWcosHN 1x
= cos4
LWsenHQ 1x
7/29/2019 Diseo de arcos
15/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
54
1.5.3. CARGA HORIZONTAL UNIFORME EN LA MITAD IZQUIERDA DEL
ARCO
Expresiones utilizadas para la hiptesis de carga de viento de 60 kg/m2
sobre la mitad izquierda del arco.
1 2
W = carga total expresada en kg/m. 2V1V
H1H2
W +
-
Figura 9
H y V las determinaremos mediante las ecuaciones:
7
fW5H1
=
7
fW2H2
=
L2
fWV
2
2
= 21 VV =
Cuando2
Lx :
yHf
y
L
x
2
fWM 12
22
x
+
=
( )
++= senL2
fWcosHyWN
2
1x
( )
++= cosL2
fWsenHyWQ
2
1x
Cuando 2Lx > :
yHL
x1
2
fWM 2
2
x
=
++= senL2
fWcos)HfW(N
2
1x
++
= sen)HfW(cosL2fW
Q 1
2
x
7/29/2019 Diseo de arcos
16/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
55
El resultado de las expresiones anteriores se encuentra condensado en
las Tablas 1, 2, 3 y 4 de este Anejo de clculo, para puntos que distan entre s2 m en proyeccin horizontal:
1.5.4. ESFUERZOS EN EL CUARTO DE LA LUZ
El clculo del arco lo realizaremos en el cuarto de la luz, que es donde
se producen los mayores momentos y, por tanto, donde hemos de comprobar
si el perfil seleccionado es capaz de resistir las distintas solicitaciones.
Cada uno de los esfuerzos ser la suma de los producidos por:
El peso propio de la estructura. La nieve, suma a su vez de una carga uniforme de 50 kg/m 2 en toda la
superficie soportada por los arcos, ms una carga slo en la mitad izquierda
de 30 kg/m2. Con ello obtenemos los esfuerzos producidos por la sobrecarga
de nieve de 80 kg/m2 en una parte de la cubierta y de 50 kg/m2 en la otra
parte, ya que segn la NBE-AE/88 en el artculo 4.6, la diferencia de
sobrecarga que se considere entre distintas partes de la cubierta tendr un
valor no superior a 30 kg/m2).
El viento.
Esfuerzo axil (N)
NPP =
NNieve =
NViento =
9479.38 kg.
2835.25+9450.82 kg.
27.72 kg.
El esfuerzo axil total ser NT= 21793 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
17/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
56
Esfuerzo cortante (Q)
QPP =
QNieve =
QViento =
0 kg.
0+61.86 kg.
-42.61 kg.
El esfuerzo cortante total ser QT = 19.25 kg.
Momento flector (M)
MPP =
MNieve =
MViento =
0 kgm.0+2703.1 kgm.410.45 kgm.
El momento flector total ser MT = 3113.55 kgm.
1.5.5. LONGITUD DE PANDEO
Se realiza mediante el mtodo de bifurcacin de equilibrio, detallado por
R. Argelles (1981).
Inicialmente, mientras las cargas de compresin no alcanzan un
determinado valor, los desplazamientos de los nudos son pequeos y se
deducen aplicando el anlisis lineal; dicha carga se denomina carga crtica de
pandeo, y en el caso de arcos biarticulados tiene la siguiente expresin:
( )22
.cr
2S
IEH
=
7/29/2019 Diseo de arcos
18/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
57
donde:
E =I =
S =
Mdulo de Elasticidad del acero.Momento de inercia del perfil.
longitud del arco.
Esta expresin es de gran analoga con la frmula de Euler sin ms que
sustituir la longitud equivalente de pandeo (lk) por S/2.
Mientras que la carga de compresin H no supere un determinado valor,
cr H, los desplazamientos de los nudos difieren poco de su posicin inicialadoptando posiciones compatibles con las deformaciones elsticas que sufren
las barras. Cuando las cargas alcanzan valores de cr H, se presenta unpunto de bifurcacin del equilibrio en el cual el sistema para nuevos
incrementos de carga puede permanecer con su geometra inicial, en una
posicin de equilibrio inestable o, por el contrario, se originan importantes
desplazamientos, con los que se alcanzan rpidamente posiciones de
agotamiento del sistema.
A cr, se le denomina coeficiente multiplicador crtico y tiene lasiguiente expresin.
o
crcr H
H=
donde:
Hcr=
Ho =
Carga crtica de pandeo.
Reaccin horizontal del arco.
Una vez conocido el coeficiente multiplicador crtico se determina la
carga crtica de pandeo en cualquier punto del arco mediante la expresin:
acra.cr NH =
Siendo Na el esfuerzo axil en ese punto.
7/29/2019 Diseo de arcos
19/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
58
A partir de la carga crtica de pandeo se puede determinar su longitud
eficaz de pandeo:
a.cra.e H
IEl
=
El coeficiente al que hacen referencia las normas de clculo se deducede la expresin:
a.eaa ll =
El coeficiente de pandeo no ser, por tanto, constante a lo largo de todo
el arco, por lo que tomaremos como longitud eficaz de pandeo la
correspondiente al punto del arco con mayor longitud eficaz. En nuestro caso
corresponde a la clave, pues es el punto con menor carga crtica de pandeo
Hcr.a.
Por tanto, la longitud equivalente o longitud eficaz de pandeo del arco
cruzado de 42.38 m de luz ser la calculada a continuacin:
E =
I =
S/2 =
2100000 kg / cm2.
16270 cm4.
2169 cm.
Carga crtica de pandeo:
.kg14.716812169
162702100000H 22.cr ==
Empuje horizontal en la clave:
.kg7.20824H
43.567H
278602.9289H
08.9317H
HHHH
Viento
Nieve
PP
VientoNievePP =
=
+==
++=
7/29/2019 Diseo de arcos
20/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
59
Coeficiente multiplicador crtico:
44.37.20824
14.71681cr ==
Carga crtica de pandeo en la clave:
.kg14.71681H7.2082444.3H a.cra.cr ==
Como podemos observar, en el caso de un arco simtrico respecto a la
clave compuesto por un perfil con momento de inercia constante, la cargacrtica (Hcr.a) a considerar para el clculo de la longitud eficaz de pandeo
coincide con la carga crtica de pandeo Hcr.
Longitud eficaz de pandeo:
.m69.21l14.71681
162702100000l a.ea.e =
=
R. Argelles (1999), basndose en la norma DIN 1052, define, para
arcos de seccin constante, la longitud eficaz de pandeo en el plano del arco
mediante la expresin:( )2/slK =
donde.
S = longitud total del arco
= coeficiente que depende del tipo de arco y de la relacin f/l. En nuestrocaso tendr un valor de 1.02.
Dando como resultado una longitud equivalente de 22.12 m que, por ser
ms desfavorable a la longitud equivalente calculada anteriormente ser la
utilizada en el clculo del arco.
7/29/2019 Diseo de arcos
21/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
60
1.5.6. COMPROBACION A FLEXO-COMPRESION DEL ARCO
Una vez obtenida la longitud equivalente de pandeo, comprobaremos si
el perfil es capaz de resistir los esfuerzos obtenidos anteriormente:
N = 21793 kg.M = 3113.55 kgm.
Esbeltez:
5.14715
2212
i
l
x
a.e ===
Coeficiente de pandeo en funcin de la esbeltez = 3.86
Tensin mxima:
2
.mx.mx
cm/kg1502904
31135586.3
7.72
21793
W
M
A
N =+=+=
Tensin admisible:
Dado que los esfuerzos se han obtenido a partir de cargas sin mayorar,
la tensin admisible ser:
.cm/kg17335.1
2600 2.adm ==
Comprobacin:
ADMISIBLE17331502.adm.mx
7/29/2019 Diseo de arcos
22/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
61
1.5.7. PANDEO LATERAL DEL ARCO
La comprobacin a pandeo lateral no ser necesaria (segn la NBE-
EA/95) cuando la distancia entre puntos de arriostramiento sea inferior a:
.cm5.189d79.3ii50d yy =
El arriostramiento se realizar segn se detalla en el plano n11 por
medio de tornapuntas que irn desde el arco a las correas formando un ngulo
de 45 con el alma del arco. Las correas estn separadas 182 cm y por tantolos puntos de arriostramiento cumplirn la condicin anterior.
1.6.CALCULO DE LOS ARCOS EXTREMOS
El perfil adoptado para los arcos extremos, de 40 m de luz, ser el
mismo que el de los arcos cruzados, ya que, aunque la superficie cargada de
cubierta soportada por estos arcos es mucho menor, en ellos se apoyan pilares
que hacen trabajar al arco en el sentido perpendicular a su plano. Adems
existen otras razones que desarrollaremos a continuacin.
En la cumbrera de los arcos extremos apoyan dos semiarcos cruzados
que transmiten esfuerzos axiles:
CRUCES EN CUBIERTADE PRTICOS
N x cos
y
x
1
ARCOS CRUZADOS DE 42.38 m. DE LUZ
ARCO DE 40 M DE LUZN
N x sen N1
1
=19.29
N
N x sen 2
2
N x cos 2
LNEA DE CUMBRERA
Figura 10
7/29/2019 Diseo de arcos
23/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
62
Segn el esquema anterior:
+= senNsenNN 21x
= cosNcosNN 21y
En caso de que haya simetra de cargas a ambos lados de la lnea de
cumbrera, los esfuerzos axiles N1 y N2 sern iguales por lo que:
= senN2Nx 0Ny =
Cuando no hay simetra de cargas a ambos lados de la lnea de
cumbrera (caso de accin de viento horizontal o de carga de nieve no uniforme
en toda la cubierta) los esfuerzos N1 y N2 tienen distinto mdulo, lo que provoca
un aumento de la compresin que sufre el arco extremo, razn que reafirma la
eleccin de adoptar un mismo perfil en todos los arcos.
Para evitar la carga puntual Nx en cumbrera y perpendicular al plano del
arco, que hara trabajar al arco de un modo no deseado, dado que en el otroarco extremo de 40 m de luz nos encontramos con otra carga puntual de igual
mdulo pero de sentido contrario, uniremos los puntos de aplicacin de ambas
reacciones mediante dos barras a ambos lados de las placas en la clave de
arcos segn se detalla en el plano n11, que sern las encargadas de aguantar
las tracciones producidas.
Nx alcanzar un mayor valor en la siguiente hiptesis:
Peso propio Carga de nieve uniforme en toda la cubierta de 80 kg/m2. Carga de viento horizontal de 60 kg/m2.
Para stas hiptesis, el esfuerzo axil en cumbrera ser:
11.23612N1= kg. 51.24406N2 = kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
24/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
63
kg8.4532229.19cos51.2440629.19cos11.23612Nx =+= .
Como podemos observar en el siguiente esquema, y suponiendo que no
hubiese una dispersin del esfuerzo entre los arcos, el esfuerzo mximo al cual
trabajarn los redondos en la lnea de cumbrera descritos anteriormente ser
de 2Nx= 90654.6 kg.
Nx Nx
Figura 11
=
22
cm44.4cm/kg51004
kg6.90645Se dispondrn 425 de acero B500S
1.7. CALCULO DE LAS CARGAS SOBRE LOS PORTICOS QUESOPORTAN LOS ARCOS
El clculo de los prticos sobre los que apoyan los arcos lo realizaremos
mediante el programa Metal 3D de CYPE Ingenieros. Para ello es necesario
calcular tanto las cargas que les transmiten los arcos como las que han de
soportar sobre ellos mismos. Tanto unas como otras las determinaremos a
continuacin:
1.7.1. CALCULO DEL AXIL TRANSMITIDO POR LOS ARCOS A LOSPORTICOS:
El clculo del axil en el voladizo (apoyo del arco) lo realizaremos segn
las indicaciones de V. Leontovich (1983). Si bien las soluciones han sido
propuestas para miembros con ejes parablicos siguiendo el funicular de las
cargas permanentes, la disposicin de curvatura rebajada con su eje definido
7/29/2019 Diseo de arcos
25/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
64
por un arco de crculo puede considerarse aproximada a la del funicular, y por
lo tanto, la solucin obtenida para stos le son aplicables.
Arcos inicial y final (de 40 m de luz)
Calcularemos el axil en el apoyo izquierdo para las hiptesis ms
desfavorables.
Para ello sabemos que en el caso de una carga uniformemente repartida
sobre toda la luz se produce un esfuerzo axil simtrico en los dos apoyos,
mientras para el resto de cargas consideradas hemos de estudiar las distintas
hiptesis para determinar el mayor axil posible producido en el apoyo izquierdo.
3 Carga vertical uniformemente repartida sobre todo el claro:
1 2
W
W = carga total expresada en kg/m.
H1
V1 2V
H2
Momento en cualquier seccin = 0
Figura 12
Para el clculo del axil utilizaremos las ecuaciones:
Cuando2
Lx
+= sen
L
x
2
1LWcosHN 1x
Cuando2Lx >
+= sen
21
LxLWcosHN 1x
Peso propio de cubierta, correas y arco (q=100.1 kg/m2).
W = 1.100875.0q875.0 = = 87.6 kg/m.
f8
LWHH
2
21
== = =48
406.87 24380 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
26/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
65
=
=
==2
406.87
2
LWVV 21 1752 kg.
Para x= 0:
471744.21sen5.0406.8744.21cos4380N =+= kg.
Sobrecarga de nieve (q= 80 kg/m2):
W = q875.0 = 80875.0 = 70 kg/m.
f8LWHH
221
== = =
484070 2 3500 kg.
=
=
==2
4070
2
LWVV 21 1400 kg.
Para x=0:
=+= 44.21sen5.0407044.21cos3500N 3769.5 kg.
3 Carga horizontal uniformemente repartida sobre un lateral del arco:
Cuando2
Lx : ( )
++= senL2
fWcosHyWN
2
1x
Cuando2
Lx > ( )
+= senL2
fWcosHyWN
2
1x
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte izquierda
del pabelln polideportivo:
1 2
W = carga total expresada en kg/m.
W
Figura 13
W = 875.0q8.0 = 875.0758.0 = 52.5 kg/m.
7/29/2019 Diseo de arcos
27/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
66
7
fW5H1
= = 7
45.525 = -150 kg.
7
fW2H2
= =
7
45.522 = 60 kg.
L2
fWV
2
2
= =402
45.52 2
= 10.5 kg. 5.10VV 21 == kg.
Para x=0:
( )( ) 44.21sen402
45.5244.21cos15045.52N
2
+= = -143.5 kg.
Para x= L:
( )( ) 44.21sen402
45.5244.21cos15045.52N
2
++= = 59.7 kg.
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte derechadel pabelln polideportivo:
W
W = carga total expresada en kg/m.
1 2 +1V V2
2H
-H1
Figura 14
W = - 875.0q4.0 = - 875.0754.0 = -26.25 kg/m.
7
fW5H1
= =
( )7
425.265 = 75 kg.
7
fW2H2
= =
( )7
425.262 = -30 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
28/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
67
L2
fWV
2
2
= =( )
402
425.26 2
= -5.25 kg. 25.5VV 21 == kg.
Para x=0:
( )( )( )
44.21sen402
425.2644.21cos75425.26N
2
+= = 71.7 kg.
Para x= L:
( )( )( )
44.21sen402
425.2644.21cos75425.26N
2
++= = -29.8 kg.
Por tanto, para la hiptesis de viento tomaremos como valores del axil:
N1= -143 kg. N2= 71.7 kg.
Una vez obtenido el esfuerzo axil que acta sobre el extremo del
voladizo hemos de descomponerlo a un sistema de ejes cartesianos en el que
el eje de ordenadas y coincida con el eje x de la viga que forma el voladizo
con el objeto de poder estudiar mejor su efecto sobre ste para su posteriordimensionamiento.
N
=8.9
Rz=N*sen8.9Ry=N*cos8.9
ARCO INICIALO FINAL
Figura 15
7/29/2019 Diseo de arcos
29/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
68
3 Peso propio de cubierta, correas y arco:
N= 4717 kg.
=== 9.8cos4717cosNR y 4660 kg.
=== 9.8sen4717senNR z 730 kg.
3 Sobrecarga de nieve:
N= 3769.5 kg.
=== 9.8cos5.3769cosNR y 3724.1 kg.
=== 9.8sen5.3769senNR z 583.2 kg.
3 Sobrecarga de viento:
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte izquierdadel pabelln polideportivo:
N= -150 kg.
=== 9.8cos)150(cosNR y -148.2 kg.
( ) === 9.8sen150senNRz -23.2 kg.
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte derechadel pabelln polideportivo:
N= 75 kg.
=== 9.8cos75cosNR y 74.1 kg.
=== 9.8sen75senNRz 11.6 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
30/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
69
Arcos cruzados (de 42.38 m de luz)
Al igual que para el arco de 40 m calcularemos el axil en el apoyo
izquierdo para las hiptesis ms desfavorables.
Para ello, al igual que para el arco de 40 m, sabemos que en el caso de
una carga uniformemente repartida sobre todo el claro se produce un esfuerzo
axil simtrico en los dos apoyos, mientras que para el resto de las cargas
consideradas hemos de estudiar las distintas hiptesis para determinar el
mayor axil posible producido en el apoyo izquierdo.
3 Carga vertical uniformemente repartida sobre todo el claro:
1 2
W
W = carga total expresada en kg/m.
H1
V1 2V
H2
Momento en cualquier seccin = 0
Figura 16
Para el clculo del axil utilizaremos las ecuaciones:
Cuando2
Lx
+= sen
L
x
2
1LWcosHN 1x
Cuando2
Lx >
+= sen
2
1
L
xLWcosHN 1x
Peso propio de cubierta, correas y arco (q= 50.15 kg/m2).
W = S21q 62.62
115.50 = = 166 kg/m.
f8
LWHH
2
21
== = =
48
38.42166 29317 kg.
=
=
==2
38.42158
2
LWVV 21 3518 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
31/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
70
Para x= 0:
995927.20sen5.038.4216627.20cos9317N =+= kg.
Sobrecarga de nieve (q= 80 kg/m2):
W = S21q 62.62
180 = = 264.8 kg/m.
f8
LWHH
2
21
== = =
48
38.428.264 214862.4 kg.
=
=
==2
38.428.264
2
LWVV 21 5611.1 kg.
Para x=0:
=+= 27.20sen5.038.428.26427.20cos4.14862N 15885.9 kg.
3 Carga horizontal uniformemente repartida sobre un lateral del arco:
Cuando2
Lx ( )
++= senL2
fWcosHyWN
2
1x
Cuando2
Lx > ( )
+= senL2
fWcosHyWN
2
1x
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte izquierdadel pabelln polideportivo:
1 2
W = carga total expresada en kg/m. 2V1V
H1H2
W+
-
Figura 17
W = S21q8.0 62.62
1758.0 = = 198.6 kg/m.
7/29/2019 Diseo de arcos
32/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
71
7
fW5H1
= =
7
46.1985 = -567.5 kg.
7
fW2H2
= =
7
46.1982 = 227 kg.
L2
fWV
2
2
= =8.422
46.198 2
= 37.5 kg. 5.37VV 21 == kg.
Para x=0:
( )( ) 27.20sen38.422
46.19827.20cos5.56746.198N
2
+= = -545.3 kg.
Para x= L:
( )( ) 27.20sen38.422
46.19827.20cos5.56746.198N
2
++= = 225.9 kg.
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte derechadel pabelln polideportivo:
W
W = carga total expresada en kg/m.
1 2 +1V V2
2H
-H1
Figura 18
W = S21q4.0 62.621754.0 = = -99.3 kg/m
7
fW5H1
= =
( )7
43.995 = 283.7 kg.
7
fW2H2
= =
( )7
43.992 = -113.5 kg.
L2
fW
V
2
2
= =
( )
38.422
43.99 2
= -18.7 kg. 7.18VV 21 == kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
33/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
72
Para x=0:
( )( )( )
27.20sen38.422
43.9927.20cos7.28343.99N
2
+= = 272.6 kg.
Para x= L:
( )( )( )
27.20sen38.422
43.9927.20cos7.28343.99N
2
++= = -113 kg.
Por tanto, para la hiptesis de viento tomaremos como valores del axil:
N1= -545.3 kg. N2= 272.6 kg.
Una vez obtenido el esfuerzo axil que acta sobre el extremo del
voladizo hemos de descomponerlo en un sistema de ejes cartesianos cuyo eje
y coincida con el eje x de la viga que forma el voladizo.
Para ello primero descompondremos esta fuerza N en su proyeccin con
un sistema de coordenadas cartesianas cuyos ejes x e y forman un plano
paralelo a la planta del edificio, para despus hacer girar ste sistema de
coordenadas alrededor de su eje x hasta hacer coincidir el eje y con el eje
x de la viga que forma el voladizo.
H Proyeccin del axil sobre el eje de coordenadas cartesianas cuyos ejes x e
y forman un plano paralelo a la planta del edificio.
La fuerza axil N llega, procedente del arco cruzado, con cierta inclinacin
respecto, tanto al plano xy como con respecto al plano yz. Estos ngulosson:
El ngulo que forma con el eje z: El axil ser tangente al arco en el apoyoformando un ngulo con respecto a la horizontal de 20.27, con lo que elngulo que forma con el eje z ser:
( = 90-20.27 = 69.73)
7/29/2019 Diseo de arcos
34/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
73
El ngulo que formar con el plano yz: El axil estar contenido en el plano
del arco y ste forma un ngulo con respecto al plano del prtico igual a:
=19.29. ( Ver Figura 4)
Por tanto, una vez conocidos estos ngulos, representados en el
siguiente esquema, podemos descomponer la fuerza N en sus proyecciones
sobre los ejes elegidos.
Nz=N*sen20.27
Ny=Nxy*cos19.29
=19.29
Nx=Nxy*sen19.29
=20.27
Nxy=N*cos20.27
z
x
y
N
ARCOCRUZADO
Figura 19
3 Peso propio de cubierta, correas y arco:
N= 9959 kg.
=== 27.20sen995927.20senNNz 3450 kg.
=== 27.20cos995927.20cosNNxy 9342 kg.
=== 29.19sen934229.19senNN xyx 3086 kg.
=== 29.19cos934229.19cosNN xyy 8818 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
35/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
74
3 Sobrecarga de nieve:
N= 15885.9 kg.
=== 27.20sen9.1588527.20senNNz 5503.6 kg.
=== 27.20cos9.1588527.20cosNNxy 14902.2 kg.
=== 29.19sen2.1490229.19senNN xyx 4922.9 kg.
=== 29.19cos2.1490229.19cosNN xyy 14065.6 kg.
3 Sobrecarga de viento:
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte izquierdadel pabelln polideportivo:
N= -545.3 kg.
=== 27.20sen)3.545(27.20senNNz -188.9 kg.
=== 27.20cos)3.545(27.20cosNNxy -511.6 kg.
=== 29.19sen)6.511(29.19senNN xyx -169 kg.
=== 29.19cos)6.511(29.19cosNN xyy -482.9 kg.
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte derechadel pabelln polideportivo:
N= 272.6 kg.
=== 27.20sen6.27227.20senNNz 94.4 kg.
=== 27.20cos6.27227.20cosNNxy 255.7 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
36/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
75
=== 29.19sen7.25529.19senNN xyx 84.5 kg.
=== 29.19cos7.25529.19cosNN xyy 241.4 kg.
H Proyeccin del axil sobre el eje de coordenadas cartesianas cuyo eje y
coincide con el eje x de la viga que forma el voladizo.
Una vez conocidas las proyecciones sobre los ejes cartesianos
anteriores podemos descomponer las fuerzas en las componentes que
realmente nos interesan para el estudio de su efecto sobre la estructura que
sustenta estos arcos.
=12.57
Ny
Ny`=Ny*sen12,57
Ny``=Ny*cos12.57
Nz
Nz`=Nz*sen12.57
Nz``=Nz*cos12.57
zz`
y
y`
Figura 20
3 Peso propio de cubierta, correas y arco:
Rx= Nx= 3186 kg.
+= senNcosNR zyy
935857.12sen345057.12cos8818R y =+= kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
37/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
76
= senNcosNR yzz
== 57.12sen881857.12cos3450R z 1448 kg.
3 Sobrecarga de nieve:
Rx= Nx= 4922.9 kg.
+= senNcosNR zyy
2.1492657.12sen6.550357.12cos6.14065R y =+= kg.
= senNcosNR yzz
== 57.12sen6.1406557.12cos6.5503R z 2310.6 kg.
3 Carga horizontal uniformemente repartida sobre un lateral del arco:
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte izquierdadel pabelln polideportivo:
Rx= Nx= -169 kg.
+= senNcosNR zyy
( ) ( ) 51357.12sen9.18857.12cos9.482R y =+= kg.
= senNcosNR yzz
( ) ( ) == 57.12sen48257.12cos9.188R z -79.3 kg.
Axil provocado por el viento en caso de que acte sobre la parte derechadel pabelln polideportivo:
Rx= Nx= 84.5 kg.
7/29/2019 Diseo de arcos
38/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
77
+= senNcosNR zyy
2.25657.12sen4.9457.12cos4.241R y =+= kg.
= senNcosNR yzz
== 57.12sen4.24157.12cos94R z 39.6 kg.
Esfuerzo axil en las mnsulas de los prticos extremos
Segn la disposicin de los arcos, en los voladizos de los extremos
actan el arco extremo ms uno cruzado, por lo que el esfuerzo axil total ser
la suma de ambos axiles.
3 Peso propio de cubierta, correas y arco:
Rx=3086 kg.
Ry= 9358+ 4660= 14018 kg.
Rz= 3086+ 730= 3816 kg.
3 Sobrecarga de nieve:
Rx=4922.9 kg.
Ry= 14926.2+ 3724.1= 18650.3 kg.
Rz= 2310.6+ 583.2= 2893.8 kg.
3 Sobrecarga de viento cuando acta sobre la parte izquierda del pabelln
polideportivo:
Rx=-169 kg.
Ry= (-513)+ (-148.2)= -661.2 kg.
Rz= (-79.3)+ (-23.2)= -102.5 kg.
3 Sobrecarga de viento cuando acta sobre la parte izquierda del pabelln
polideportivo:
7/29/2019 Diseo de arcos
39/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
78
Rx=84.5 kg.
Ry= 256.2+ 74.1= 330.3 kg.
Rz= 39.6+ 11.6= 51.2 kg.
Esfuerzo axil en las mnsulas de los prticos centrales
En las mnsulas de los prticos centrales actan dos arcos cruzados,
por lo que las reacciones en x, al ser iguales en mdulo y con sentido
contrario, se anulan entre s, mientras que las reacciones en y y z
resultantes sern la suma de las reacciones de ambos arcos.
3 Peso propio de cubierta, correas y arco:
Rx=0
Ry= 9358 2 = 18716 kg.
Rz= 1448 2 = 2896 kg.
3 Sobrecarga de nieve:
Rx=0
Ry= 14926.2 2 = 2985.2 kg.
Rz= 2310.6 2 = 4621.6 kg.
3 Sobrecarga de viento cuando acta sobre la parte izquierda del pabelln
polideportivo:
Rx=0
Ry= (-513) 2 = -1026 kg.
Rz= (-79.3) 2 = -158.6 kg.
3 Sobrecarga de viento cuando acta sobre la parte izquierda del pabelln
polideportivo:
Rx=0
7/29/2019 Diseo de arcos
40/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
79
Ry= 256.2 2 = 512.4 kg.
Rz= 39.6 2 = 79.2 kg.
1.7.2. CALCULO DE LAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE LOS PORTICOS
Adems de los esfuerzos transmitidos por los arcos, los prticos deben
soportar tanto su peso propio como los esfuerzos provocados por el peso de la
nieve y la accin del viento que actan sobre ellos mismos.
Calcularemos estos ltimos esfuerzos por metro lineal de cada barrapara as poder introducirlos en el programa para el clculo de estos prticos.
Peso de la cubierta (panel sndwich montado in s i tu): 25 kg/m2.
175q725cosprtientreseparacin25q === kg/m.
En los prticos extremos ser justo la mitad = 87.5 kg/m.
Clculo de las correas mediante generador de prticos:
LISTADO DE PORTICOS
Nombre Obra: Prticos de arcos
a) Datos de la OBRA
Separacin entre prticos: 7 m. Con cerramiento en CUBIERTA
Peso del cerramiento: 25.00 kg/m2
Sobrecarga del cerramiento: 40.00 kg/m2
b) Normas y Combinaciones:
PERFILES CONFORMADOS: EA-95 (MV110)
Grupo de combinaciones: EA-95
7/29/2019 Diseo de arcos
41/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
80
PERFILES LAMINADOS: EA-95 (MV103)
Grupo de combinaciones: EA-95
DESPLAZAMIENTOS
Grupo de combinaciones: Acciones Caractersticas
c) Datos de VIENTO: Segn NTE (Espaa)
Zona Elica: X
Situacin topogrfica: Normal
Porcentaje de huecos: Menos del 33 % de huecos
Hiptesis aplicadas:
1. Hiptesis A izquierda.
2. Hiptesis A derecha.
3. Hiptesis B izquierda.
4. Hiptesis B derecha.
d) Datos de NIEVE: Segn NTE (Espaa)
Altitud topogrfica: De 601 m a 800 m.Se considera la cubierta con resaltos.
Hiptesis aplicadas:
Hiptesis nica: 80.00 kg/m2.
Aceros en PERFILES:
TIPO ACERO ACERO LIM. ELASTICO
kp/cm
2MODULO DE ELASTICIDAD
kp/cm
2
Aceros Laminados A42 2600 2100000
DATOS DEL PRTICO
TIPO EXTERIOR GEOMETRIA TIPO INTERIOR
Un agua
Luz total: 8.70 m.
Alero izquierdo: 4.50 m.
Alero derecho: 6.24 m.
Prtico rgido
7/29/2019 Diseo de arcos
42/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
81
DATOS DE CORREAS DE CUBIERTA
PARAMETROS DE CALCULO DESCRIPCION DE CORREASLmite Flecha: L / 250
Nmero de Vanos: Dos vanos
Tipo de Fijacin: Fijacin rgida
Tipo de Perfil: IPE160
Separacin: 2.20 m.
Tipo de Acero: A42
COMPROBACION
El perfil seleccionado cumple todas las comprobaciones.
Porcentajes de aprovechamiento:
Tensin: 99.23 % Flecha: 80.54 %
Peso de las correas
Las correas sern de un perfil IPE 160 separadas 2.2 m en proyeccinhorizontal.
Separacin real de correas:
23.24
91.8
vanosdenumero
faldndellongitudrealseparacinconcorreas5vanos4
2.2
7.8=====
q= 723.2
8.15
= 49.6 kg/m.siendo:
15.8
2.23
7
el peso propio del perfil expresado en kg/m.
la separacin real de correas expresado en m.
la separacin entre prticos en m.
En los prticos extremos la carga tambin ser la mitad = 24.8 kg/m.
7/29/2019 Diseo de arcos
43/43
CALCULOESTRUCTURAL E INSTALACIONES DE PABELLONPOLIDEPORTIVO DavidRozalnMorales
Sobrecarga de nieve
Segn la NBE-AE/88, que proporciona un valor para la sobrecarga de
nieve segn la altitud topogrfica del lugar de ubicacin del polideportivo.
En nuestro caso est situado en Ciudad Real, que se encuentra a 640 m.
de altitud, a lo que corresponde una sobrecarga de 80 kg/m2.
Carga de nieve = 2cos80
Donde = ngulo que forma el dintel con la horizontal (=12.56)
52.533q756.12cos80cosprtientreseparacincos80q 22 === kg/m.
Al igual que en el caso del peso de la cubierta y de las correas y, como
veremos a continuacin del viento, los prticos extremos soportarn la mitad de
la carga.
q= 266.76 kg/m.
Accin del viento
Segn la norma NBE-AE/88, la fuerza horizontal ejercida por el viento
para una altura total de los prticos de 6.24 m y para la localizacin del
pabelln polideportivo en Ciudad Real (Zona X) y situacin topogrfica normal
es de 65 kg/m2 dividida en:
Presin: 653
2 = 43.3 kg/m2.
Succin: 653
1 = 21.7 kg/m2.
La carga q ser igual a:
==
==
.m/kg9.15177.21cosprtientre.sepS
.m/kg1.30373.43cosprtientre.sepP
Top Related