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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

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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

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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.

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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

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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

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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:

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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:

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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.

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siendo:

57.1

0.875

El peso propi