diseÑo y cÁlculo de estructura para un hangar en …
TRANSCRIPT
Jonnathan Aguirre | Natalia Vélez
Materiales Estructurales Avanzados e Innovadores 1
Profesor: Jorge Blasco
Mayo 2020
DISEÑO Y CÁLCULO DE ESTRUCTURA PARA UN HANGAR
EN MADERA LAMINADA GL24h
Propuesta Arquitectónica
Estructura
Acciones y combinaciones de carga
Justificación de Cálculos Dlublal - RFEM
Justificación de Cálculos Manuales
Pesos y Presupuesto
Puesta en Obra
Conclusiones
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 2
Contenidos
Propuesta Arquitectónica
Justificación:inicialmente habíamos considerado un hangaren forma de paraboloide, pero en función decalcular el predimensionamiento deelementos verticales y horizontales ademásdel arco, se optó por modificar la tipologíaformal de nuestro hangar.
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
Materiales estructurales avanzados e innovadores 3
Boceto de propuesta original
Justificación:
Tomamos como inspiración las obras de Shigeru ban y el sistema zollinger.
Propuesta Inicial Propuesta
Predimensionado
Propuesta Final
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 4
Propuesta Arquitectónica
Se plantea un hangar en elaeropuerto de Barcelona paraalbergar 3 aviones LearJet 35.
El hangar tiene una luz libre de30x25m y una altura libre de 8m.
Adicionalmente cuenta conun espacio de oficinas,
espacio de juntas, espacio dereposo y baños.
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores
Propuesta Arquitectónica
5
VISTA INTERIOR
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 6
PLANTA
Propuesta Arquitectónica
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 7
SECCIÓN
ELEVACIÓN LATERAL
Propuesta Arquitectónica
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 8
ELEVACIÓN FRONTAL
ELEVACIÓN POSTERIOR
Propuesta Arquitectónica
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 9
CUBIERTA POLICARBONATO CELULAR
CUBIERTA TIPO PANEL SÁNDWICH CON AISLAMIENTO
PARTICIONES INTERNAS: GWB, ENTRAMADO LIGERO DE MADERA, GWB
ESTRUCTURA DE MADERA LAMINADA G24
PUERTA HANGAR
REVESTIMIENTO EXTERIOR PANEL SÁNDWICH CON AISLAMIENTO
Propuesta Arquitectónica
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 10
ESTRUCTURA
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 11
Arco - Construcción geométrica
Parábola base
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 12
Arco - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 13
Pórticos - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 14
Vigas longitudinales - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 15
Correas - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 16
Arriostramientos - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 17
Cierre frontal - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 18
Cierre posterior - Composición
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 19
Hipótesis de carga - Acciones
PESO PROPIO + CARGA MUERTA SOBRE CARGA DE USO
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 20
Hipótesis de carga - Acciones
NIEVE VIENTO X+
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 21
Hipótesis de carga - Acciones
VIENTO Y-VIENTO Y+
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 22
Hipótesis de carga - Acciones
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 23
Hipótesis de carga - Combinaciones ELU ELS
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 24
Cálculos y verificaciones - Deformación y estabilidad lateral (ELS)
Deformación máxima admisible según norma = L/300
30000mm/300 =100mm
7000mm/300 =23,3mm
Combinación de carga: ELS= Cuasipermanente (PP)
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 25
Deformación máxima admisible según norma = L/300
30000mm/300 =100mm
7000mm/300 =23,3mm
Cálculos y verificaciones - Deformación y estabilidad lateral (ELS)
Combinación de carga: ELS= Cuasipermanente (PP)
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 26
Deformación máxima admisible según norma = L/300
30000mm/300 =100mm
7000mm/300 =23,3mm
Cálculos y verificaciones - Deformación y estabilidad lateral (ELS)
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 27
Cálculos y verificaciones - Tensiones Max - Min (ELU)
Coeficiente parcial de seguridad según DB SE-A ɣ =1.25
Kmod = 0.8
Tensión de diseño GL24h = 15.36 Mpa
Combinación de carga: ELU=1.35PP+1.5SU+0.75N+0.9Vy+
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 28
Coeficiente parcial de seguridad según DB SE-A ɣ =1.25
Kmod = 0.8
Tensión de diseño GL24h = 15.36 Mpa
Cálculos y verificaciones - Tensiones Max - Min (ELU)
Combinación de carga: ELU=1.35PP+1.5N+0.9Vy+
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 29
Coeficiente parcial de seguridad según DB SE-A ɣ =1.25
Kmod = 0.8
Tensión de diseño GL24h = 15.36 Mpa
Cálculos y verificaciones - Tensiones Max - Min (ELU)
Combinación de carga: ELU=1.35PP+0.75N+0.9Vx+
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 30
Cálculos y verificaciones - Estabilidad y PandeosCOMPROBACIÓN Y OPTIMIZACIÓN EN TIMBER PRO
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 31
Cálculos y verificaciones - Estabilidad y PandeosCOMPROBACIÓN Y OPTIMIZACIÓN EN TIMBER PRO
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 32
Dimensionado manual de columna - Elección del elemento
AXIL MOMENTO EN Y
MOMENTO EN Z COLUMNA EXTERIOR
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 33
Dimensionado manual de columna - Columna exterior
MOMENTO EN Y MOMENTO EN ZAXIL
CO: ELU=1.35PP+1.5N+0.9Vy-
CORTANTE EN Y
CO: ELU=1.35PP+1.5Vx+ CO: ELU=1.35PP+1.5N+0.9Vy- CO: ELU=1.35PP+1.5N+0.9Vy-
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 34
Dimensionado manual de columna - Columna exterior
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 35
Dimensionado manual de columna - Columna exterior
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 36
Dimensionado manual de columna - Comprobación a fuego
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 37
Dimensionado manual de columna - Comprobación a fuego
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 38
Dimensionado manual de viga - Elección del elemento
AXIL MOMENTO EN Y
MOMENTO EN Z VIGA
Planta
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 39
MOMENTO EN Y
MOMENTO EN Z
AXIL
Dimensionado manual de viga - Viga central
CORTANTE EN YCO: ELU=1.35PP+1.5SUCO: ELU=1.35PP+1.5SU
CO: ELU=1.35PP+1.5SU
CO: ELU=1.35PP
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 40
Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Viga central
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 41
Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Viga central
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 42
Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Comprobación a fuego
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 43
Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Comprobación a fuego
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 44
Propuesta de Uniones
D1
D2
D3
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 45
Propuesta Unión D1
POSTE MADERA LAMINADA 22X25 CM
PASADORES DIA. 4CM
PLACA METÁLICA
TAPONES DE MADERA
PLACA METÁLICA CON PERNOS DE ANCLAJE
CIMIENTO
D1
D2
D3
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 46
Propuesta Unión D2
D1
D2
D3
VIGA MADERA LAMINADA 40X40 CM
PLACAS METÁLICAS CON PERNOS DE ANCLAJE
VIGA ARCO MADERA LAMINADA 22X35 CM
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 47
Propuesta Unión D3
VIGA ARCO MADERA LAMINADA 22X35 CM
PLACA METÁLICA ESTRELLA EN T
PASANTES, TUERCAS Y TAPONES
D1
D2
D3
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 48
Peso total
TOTAL = 31,522 Kg DE MADERA LAMINADA RELACIÓN POR m2= 31.5 Kg
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 49
Presupuesto de estructura
1212
2.8
€
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 50
Puesta en Obra
1. Montaje de columnas 2. Montaje de vigas transversales
51
Puesta en Obra
3. Montaje de vigas longitudinales 4. Montaje de arriostramiento
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 51
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 52
Puesta en Obra
5. Montaje de arco 6. Montaje de cierre posterior
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 53
Puesta en Obra
7. Montaje de cierre frontal 8. Estructura terminada
jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 54
conclusiones
Beneficios de construcción en madera
Proceso sostenible
Permite un proceso industrializado: prefabricado
y optimización en tiempo de construcción
La madera presenta buen comportamiento en
tracción y compresión
El uso de maderas laminadas permite diseños
con luz amplia
Las estructuras de madera tienen buen
comportamiento en contra del fuego
Beneficios de Dlubal
El uso de softwares como Dlubal facilita la
conexión BIM directamente con los programas de
diseño
Tanto los cálculos de predimensionado como los
programas de cálculo de estructuras permite a los
arquitectos un mejor criterio cuando se enfrenta a
estructuras portantes.
El uso de programas como Dlubal y su módulo
Timber Pro permite comprobar cálculos para
optimizar la sección de los elementos construidos