Cálculo de pasarela peatonal

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Calculo de una pasarela peatonal de acero

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Clculo de pasarela peatonal

Clculo de pasarela peatonal

1. OBJETO DEL PROYECTO.

El presente proyecto responde a la necesidad de la definicin de una pasarela peatonal sobre ro, la determinacin de las solicitaciones que le acontezcan, incluyendo todos los clculos y comprobaciones pertinentes con objeto de garantizar su correcta estabilidad.Para la redaccin, se han seguido lo dispuesto en las siguientes publicaciones:

- Instruccin sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera. IAP11.Ministerio de Fomento, 2011.

- Instruccin de acero estructural. EAE. Ministerio de Fomento, 2012.

- Instruccin de hormign estructural. EHE08.Ministerio de Fomento, 2011.

2. DESCRIPCIN GENERAL DE LA ESTRUCTURALa pasarela proyectada consta de un vano de 44m de luz que ha sido calculado siguiendo las instrucciones indicadas en el campus virtual de la siguiente forma:La distancia entre apoyos se corresponde con 45m menos las dos ltimas cifras del correo electrnico UO, siendo en mi caso UO 226510 obtenindose de esta manera la luz anteriormente especificada.La altura de la pasarela sern 3m.La celosa es de tipo Warren con montantes tal y como se podr apreciar en los planos, utilizndose en toda la estructura perfiles cuadrados SHS conformados en fro y un acero S275.La estructura contara con un tablero de hormign de espesor 0,03m.Se proceder posteriormente a la descripcin de todos los elementos que componen la estructura, informacin que sera complementada con los planos incluidos en el presente proyecto.

3.- DOCUMENTOS DE QUE CONSTA ESTE PROYECTO

DOCUMENTO N 1 Memoria de determinacin de cargas

DOCUMENTO N 2 Memoria de clculo

DOCUMENTO N3 Planos

DOCUMENTO N 1

Memoria de determinacin de cargas

1. CRITERIOS DE COMPROBACIN

En la redaccin del presente proyecto se busca cumplir los requisitos bsicos fundamentales para el diseo de estructuras, recogidos en la IAP-11, que son:

Una estructura debe ser proyectada y construida para que, con una probabilidad razonable, sea capaz de soportar todas las acciones que puedan solicitarla durante su construccin y uso, en el periodo de vida previsto, y de cumplir la funcin para la que ha sido construida con unos costes de conservacin aceptables.

Una estructura debe tambin ser concebida de manera que las consecuencias de acciones excepcionales, como sismos o impactos, no produzcan dao desproporcionados con la causa que los ha originado (requisito de robustez).

Las comprobaciones estructurales estarn basadas en la teora de los estados lmite y su verificacin mediante el mtodo de los coeficientes parciales de seguridad. En cada situacin de proyecto, se comprobar que no se supera ninguno de los estados lmite que proceda.2. ACCIONES A CONSIDERAR SOBRE LA ESTRUCTURA2.1 Acciones permanentes de valor constante (G)

Las acciones permanentes son aquellas que permanecen constantes en todo momento en posicin y magnitud, y son producidas por el peso de los distintos elementos que forman parte de la pasarela. Para el presente proyecto se dividirn en peso propio y cargas muertas. De estas ltimas solo vamos a considerar la losa metlica, no se tendr en cuenta barandillas, farolas, sistemas de alumbrado, etc.

Se entiende como peso propio, la accin que corresponde al peso de los elementos estructurales y su valor caracterstico se podr deducir a partir de los planos y la tabla 3.1 IAP-11.

Las cargas muertas son las debidas a los elementos no estructurales que gravitan sobre los estructurales. En nuestro caso la losa. Su valor caracterstico se podr deducir a partir de las dimensiones especificadas en los planos ( y los pesos especficos correspondientes, tomados de la tabla 3.1 de la IAP-11.

Por tanto el valor caracterstico de la carga muerta debido a la losa ser la que sigue:

Tabla 3.1 IAP-11 Pesos especficos en KN/

2.2 Acciones permanentes de valor no constante (G*)

Se incluyen en este grupo las presolicitaciones, las acciones reolgicas, el empuje del terreno, asientos del terreno de cimentacin y el rozamiento de apoyos deslizantes. Dadas las caractersticas de este proyecto, no se presentan cargas de este tipo.

2.3 Acciones variables (Q)2.3.1 Sobrecarga de uso (SCU)

Para la determinacin de los efectos estticos de la sobrecarga de uso debido al trfico de peatones en pasarelas, se considerar la accin simultnea de las siguientes cargas:

a) Una carga vertical uniformemente repartida, de valor igual a 5 b) Una fuerza horizontal longitudinal de valor igual al 10% del total de la carga vertical uniformemente distribuida, actuando en ele eje del tablero al nivel de la superficie del pavimento Por tanto el valor de esta fuerza ser de 0,5 KN/.

Ambas cargas constituyen el valor caracterstico de la sobrecarga de uso y se combinan con el resto de las acciones (cargas permanentes, viento, etc.).2.3.2 VientoLa accin del viento se asimila a una carga esttica equivalente, ya que, cumple simultneamente las tres condiciones expuestas en el apartado 4.2.9 de la IAP-11, y por tanto, no es necesario considerar los efectos aeroelsticos que se muestran a continuacin:- Puentes con luz inferior a 200 m.- Luz efectiva (mxima distancia entre puntos de momento flector nulo bajo la accin del peso propio) menor que 30 veces el canto.- Anchura del tablero superior a 1/10 de la distancia entre puntos de momento transversal nulo bajo la accin del viento transversal.2.3.2.1 Velocidad bsica del vientoLa velocidad bsica fundamental del viento vb,0 es la velocidad media a lo largo de un periodo de 10 minutos, con un periodo de retorno T de 50 aos, medida con independencia de la direccin del viento y de la poca del ao en una zona plana y desprotegida frente al viento, equivalente a un entorno de puente tipo II (segn se definen en el apartado 4.2.2 de la IAP 11), a una altura de 10 m sobre el suelo.A partir de la velocidad bsica fundamental del viento vb,0, se obtendr la velocidad bsica vb mediante la expresin:

Figura 4.2-a de la IAP-11: Mapa de isotacas para la obtencin de v_(b,0)Donde: Velocidad bsica del viento para un periodo de retorno de 50 aos [m/s]. Factor direccional del viento que, a falta de estudios ms precisos, puede tomarse igual a Factor estacional del viento que, a falta de estudios ms precisos, puede tomarse igual a 1,0. Velocidad bsica fundamental del viento [m/s] (segn el mapa de isotacas de la figura 4.2-a de la IAP 11 que se muestra a continuacin).Caso particularLa velocidad bsica del viento se obtendr mediante la siguiente expresin anteriormente descrita:

Donde:: Se tomar el valor 1,0 ya que como se ha indicado anteriormente a falta de estudios ms precisos se tomar este valor. : Se tomar el valor 1,0 ya que como se ha indicado anteriormente a falta de estudios ms precisos se tomar este valor. : Segn el mapa de isotacas de la figura 4.2-a de la IAP-11 (mostrado anteriormente), este valor corresponde a la Zona C, ya que la pasarela se localiza en Mieres (Asturias) y por tanto tiene un valor de 29 m/s. 2.3.2.2. Velocidad media del vientoLa velocidad media del viento vm(z) a una altura z sobre el terreno depender de la rugosidad del terreno, de la topografa y de la velocidad bsica del viento vb, y se determinar segn la expresin siguiente:

Donde: Velocidad bsica del viento [m/s] para un periodo de retorno T. Factor de topografa, que se tomar habitualmente igual a 1,0. En valles en los que se pueda producir un encauzamiento del viento actuante sobre el puente, se tomar para un valor de 1,1. Cuando existan obstculos naturales susceptibles de perturbar apreciablemente el flujo del viento sobre el puente, el valor de se determinar mediante un estudio especfico.: Factor de rugosidad obtenido de la siguiente frmula:

Siendo:z Altura del punto de aplicacin del empuje de viento respecto del terreno o respecto del nivel mnimo del agua bajo el puente [m]. Factor del terreno, segn tabla 4.2-b. Longitud de la rugosidad, segn tabla 4.2-b. Altura mnima, segn tabla 4.2-b.A efectos de calcular los parmetros anteriores, se considerarn los cinco tipos de entorno siguientes: Tipo 0: mar o zona costera expuesta al mar abierto. Tipo I: lagos o reas planas y horizontales con vegetacin despreciable y sin obstculos. Tipo II: zona rural con vegetacin baja y obstculos aislados, (arboles, construcciones pequeas, etc.), con separaciones de al menos 20 veces la altura de los obstculos. Tipo III: zona suburbana, forestal o industrial con construcciones y obstculos aislados con una separacin mxima de 20 veces la altura de los obstculos. Tipo IV: zona urbana en la que al menos el 15% de la superficie est edificada y la altura media de los edificios exceda de 15 m.

Tabla 4.2-b de la IAP-11: Coeficientes kr, z0 y zmin segn el tipo de ambiente

Caso particularLa velocidad media del viento se obtendr mediante la siguiente expresin anteriormente descrita:

Donde:: Corresponde con la velocidad bsica del viento obtenida en el apartado anterior, por tanto el valor ser .: Se tomar un valor de 1,0, ya que la pasarela no est situada en un valle que pueda producir encauzamiento del viento sobre la misma, ni existen obstculos naturales susceptibles de perturbar apreciablemente el flujo del viento sobre la pasarela.: Como la altura del punto de aplicacin del empuje de viento respecto del nivel mnimo del agua bajo el puente (z) son 6 m, aplicaremos la siguiente expresin descrita anteriormente:

Sabiendo que el entorno de la pasarela es Tipo III, entramos en la tabla 4.2-b de la IAP-11 y obtenemos los siguientes valores correspondientes a dicho e