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PROYECTO DE UNA GASOLINERA_Celles Marti Marti-Belda Carlos


PLANOS

La estructura de madera está compuesta por cuatro pórticos en V, con un brazo más largo que el otro. Todos los apoyos son articulados. El nudo central del pórtico es completamente rígido lo que le confiere cierta estabilidad en la dirección paralela al pórtico. A fin de mejorar la estabilidad se colocan dos tirantes cruzados bajo el brazo corto.

La altura máxima de la estructura es de 11.3 metros. El brazo corto de la V cubre a la cafetería de 4 metros de altura total. Esta consta una estructura de pilares metálicos y vigas mixtas de cuatro pórticos.

En la dirección perpendicular se colocan tirantes cruzados en forma de T para asegurar la estabilidad.


CARGAS_PESO PROPIO

www.termochip.com

www.hiasa.com


CARGAS_SOBRECARGA DE USO_NIEVE

DB_SE_AE Anejo E. Datos Climรกticos

DB_SE_AE 3.1.1 Valores de sobrecarga de uso

ESTRUCTURA DE MADERA Peso Propio Sobrecarga de uso Nieve

0.20 KN/m2 0.40 KN/m2 0.20 KN/m2

ESTRUCTURA MIXTA Peso propio Sobrecarga de uso

2.65 KN/m2 5.00 KN/m2


CARGAS_VIENTO DB_SE_AE Anejo D. Acción del viento

Coeficientes de presión (cp) Dirección paralela al pórtico de madera Tabla D.9 Marquesina a dos aguas Valencia_Zona A

Coeficiente de exposición (ce)

10⁰ 15⁰ ϕ = 0.5 Escogeré la pendiente de 15⁰ por ser la más desfavorable El factor de obstrucción de de 0.5


CARGAS_VIENTO Dirección perpendicular al pórtico de madera Tabla D.8 Marquesina a un agua

Estructura mixta

RESUMEN VIENTO Dirección paralela al pórtico de madera Presión Succión Presión máxima

A +0.90 A -1.00

B +1.90 B -1.95

qe=2.314 KN/m2

C +1.40 C -1.50

Succión máxima

D +0.40 D -1.95 qs=2.375 KN/m2

Dirección perpendicular al pórtico de madera Presión Succión Presión máxima

A +0.50 A -0.60

B +1.80 B -1.30

qe=2.194 KN/m2

C +1.10 C -1.40

Succión máxima

Estructura mixta Esbeltez de lado menor Esbletez de lado mayor En este caso la pendiente es 0 y el factor de obstrucción 0

Presión máxima

h/d = 1.50 h/d = 0.50

qe=0.9072 KN/m2

cp=0.8 cp=0.7

qs=1.705 KN/m2


CARGAS_INCENDIO DB_SI Anejo E. Resistencia al fuego de las estructuras de madera Método de la sección reducida

Estableciendo una RF-60 RF y conífera (abeto) de madera laminada dchar,n = βn t = 0,70 x 60 = 42 mm def = dchar,n + k0 · d0 = 42 mm + 1 · 7 mm = 49 mm

def = 49 mm


CARGAS_ELU_ELS ESTRUCTURA DE MADERA

ESTRUCTURA MIXTA

COMBINACIONES ELS

COMBINACIONES ELS

PP + SOBRECARGA (efectos desfavorables) 0.20 KN/m2 + 0.40 KN/m2 = 0.60 KN/m2 PP (favorable) + VIENTO suc (desfavorable) 0.20 KN/m2 + (-1.705) KN/m2 = -1.905 KN/m2 PP + VIENTO pre + NIEVE (efectos desfavorables) 0.20 KN/m2 + 2.1924 KN/m2 + 0.5 · 0.2 KN/m2 = 2.4924 KN/m2 PP + NIEVE + VIENTO pre (efectos desfavorables) 0.20 KN/m2 + 0.2 KN/m2 + 0.6 · 2.1924 KN/m2 = 1.7154 KN/m2

PP + SOBRECARGA (efectos desfavorables) 2.65 KN/m2 + 5 KN/m2 = 7.65 KN/m2 PP + VIENTO (desfavorable) 2.65 KN/m2 + 0.9072 KN/m2 = 3.557 KN/m2

COMBINACIONES ELU PP + SOBRECARGA (efectos desfavorables) 1.35 · 0.20 KN/m2 + 1.5 · 0.40 KN/m2 = 0.87 KN/m2 PP (favorable) + VIENTO suc (desfavorable) 1.35 · 0.20 KN/m2 +1.5 · (-1.705) KN/m2 = -2.2875 KN/m2 PP + VIENTO pre + NIEVE (efectos desfavorables) 1.35 · 0.20 KN/m2 + 1.5 · 2.1924 KN/m2 + 0.5 · 1.5 · 0.2 KN/m2 = 3.7086 KN/m2 PP + NIEVE + VIENTO pre (efectos desfavorables) 1.35 · 0.20 KN/m2 + 1.5 · 0.2 KN/m2 + 0.6 · 1.5 · 2.1924 KN/m2 = 2.5431 KN/m2 SITUACIÓN EXTRAORDINARIA: INCENDIO

PP + SOBRECARGA (efectos desfavorables) 1 · 0.20 KN/m2 + 1 · 0.40 KN/m2 = 0.27 KN/m2 PP (favorable) + VIENTO (desfavorable) 0 · 0.20 KN/m2 + 1 · (-1.705) KN/m2 = -1.435 KN/m2 PP + VIENTO + NIEVE (efectos desfavorables) 1 · 0.20 KN/m2 + 1 · 2.1924 KN/m2 + 1 · 0.2 KN/m2 = 2.6624 KN/m2

COMBINACIONES ELU PP + SOBRECARGA (efectos desfavorables) 1.35 · 2.65 KN/m2 + 1.5 · 5 KN/m2 = 11.08 KN/m2 PP + VIENTO (desfavorable) 1.35 · 2.65 KN/m2 + 1.5 · 0.9072 KN/m2 = 4.94 KN/m2


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA La estructura se trata de una marquesina de madera de 4 pórticos en forma de V separados 6 metros. El brazo más largo mide 25 metros y cubre las estaciones de servicio mientras que el corto mide 11 metros y queda por encima de la tienda y cafetería, con estructura mixta. Para que la estructura sea intraslacional en su plano perpendicular se ha colocado una viga contraviento en la crujía central hasta el suelo con cables cruzados. Del mismo modo, para que sea instraslacional en el mismo plano del pórtico existe otra viga contraviento cruzada en el brazo menor de la V. Las vigas, correas y pilares son de madera laminada GL28h. Los cables son de acero Y1860. La parte del pórtico que cubre las estaciones (el más largo) está formado por una viga y un pilar de sección variables. Los soportes de los extremos están doblemente articulados. Las correas son biapoyadas. Todos los apoyos son articulaciones.

SECCIONES Y MATERIALES Estructura de madera Vigas de madera laminada GL28h. Canto variable de 70 a 160 cm. Ancho de 24 cm. Correas de madera laminada GL28h. Canto de 40 cm. Ancho de 30 cm. Soportes extrremos de madera laminada GL28h. Canto de 50 cm. Ancho de 24 cm. Soportes central de madera laminada GL28h. Canto variable de 75 a 160 cm. Ancho de 24 cm. Cables de vigas contraviento de acero 15Y1860


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOLICITACIONES Se han aplicado los coeficientes para la situaci贸n m谩s desfavorable de ELU que corresponde a: 1.35 x PP + 1.5 x VIENTO + 0.5 x 1.5 x NIEVE

Viga canto variable Nx = - 31.13 KN Vy = 188.05 KN Mz(+) = 585.68 KNm Mz(-) = - 805.2 KNm

Viga corta Nx = 94.68 KN Vy = 65.23 KN Mz(+) = 141.9 KNm Mz(-) = -19.2 KNm

Soporte canto variable Nx = -254.98 KN Vy = 139.44 KN Mz(+) (+) = 804.86 KNm

Soportes extremos Nx = - 168.9 KN Vy = 0 KN Mz = 0 KN


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_DERFORMADA_IMPERFECCIONES IMPERFECCIONES Se incrementa el valor del axil a causa de las imperfecciones del pórtico sobre la viga contraviento.

DEFORMADA

Viga de canto variable Sección central: 24x120 cm Nx = -7 KN - 2 Fuerzas de Nx(-) = 3.5 KN Mz = 343.08 KN - 2 Pares de fuerzas de Nx(+,-) = 171.54 KN

Se aplican los coeficientes más desfavorables para ELS:

1.5% N(-) = 0.015 x (3.5 + 171.54) x 4 pórticos = 10.5 KN

1 x PP + 1x VIENTO + 0.5 x NIEVE

Viga Sección: 24x75 cm Nx = 94.68 KN Mz = 141.9 KN

La limitación de la deformación según el CTE es L/300 para apariencia en la obra: Flecha max de la viga de canto variable = 3.41 cm < 2500/300 = 8.3 cm

- 2 Fuerzas de Nx(-) = 47.34 KN - 2 Pares de fuerzas de Nx(+,-) = 70.95 KN

1.5% N(-) = 0.015 x (47.34 + 70.95) x 4 pórticos = 7.09 KN


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RESISTENCIA

Por ser de canto variable se dimensionaran los extremos y centro de viga donde se encuentran las mayores solicitaciones. Secci贸n superior (240x750 mm) Nx = - 5.9 - 10.5 = - 16.4 KN Vy = 141.59 KN

Mz = -51.81 51.81 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RESISTENCIA

Secci贸n central (240x1200 mm) Nx = - 9.3 - 10.5 = - 19.8 KN Vy = -65.03 KN

Mz = 585.68 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RESISTENCIA

Secci贸n inferior (240x1600 mm) Nx = - 19.54 - 10.5 = - 30.04 KN Vy = -192.27 KN

Mz = - 805.2 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_ESTABILIDAD

Se comprobar谩 la secci贸n central e inferior de la viga donde las solicitaciones son mayores Secci贸n central (240x1200 mm) Nx = - 9.3 - 10.5 = - 19.8 KN Mz = 585.68 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_ESTABILIDAD

Secci贸n inferior (240x1600 mm) Nx = - 19.54 - 10.5 = - 30.04 KN Vy = -192.27 KN

Mz = - 805.2 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RES. INCENDIO Anteriormente se calculo la secci贸n reducida de la viga que equival铆a a 49 mm por cada lado. De modo que las secciones quedar铆an como sigue. Secci贸n superior (142x652 mm) Nx = - 5.9 - 10.5 = - 16.4 KN Vy = 141.59 KN

Mz = -51.81 51.81 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RES. INCENDIO

Secci贸n central (142x1102 mm) NO CUMPLE Nx = - 9.3 - 10.5 = - 19.8 KN Vy = -65.03 KN Mz = 585.68 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_RES. INCENDIO

Sección inferior (142x1502 mm) Nx = - 19.54 - 10.5 = - 30.04 KN Vy = -192.27 KN

Mz = - 805.2 KNm

La sección central de la viga no cumple a momento en incendio de modo que se debe modificar el canto de la misma. Se ha observado en las tablas que debe el aumento tiene que ser como mínimo de 10 cm. Al ser de canto variable se tiene que modificar esta variación. Actualmente se encuentra en 75 cm a 160 cm. Para que es su punto medio tenga un canto de 130 cm. La variación deberá ser de 95 cm a 160 cm.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_EST. INCENDIO

Se comprobar谩 la secci贸n central e inferior de la viga donde las solicitaciones son mayores Secci贸n central (240x1200 mm) NO CUMPLE Nx = - 9.3 - 10.5 = - 19.8 KN Mz = 585.68 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA DE CANTO VARIABLE_EST. INCENDIO

Secci贸n inferior (240x1600 mm) NO CUMPLE Nx = - 19.54 - 10.5 = - 30.04 KN Vy = -192.27 KN

Mz = - 805.2 KNm

No cumple ninguna de las dos secciones a inestabilidad en caso de incendio. De modo que se aumenta a 400 mm de secci贸n que cumple en los dos casos para que cumpla.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA EXTREMO_RESISTENCIA

Secci贸n (240x750 mm) Nx = - 94.68 - 7.09 = - 101.77 KN

Vy = 65.23 KN

Mz = 141.9 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA EXTREMO_INESTABILIDAD

Secci贸n (240x750 mm) Nx = - 94.68 - 7.09 = - 101.77 KN

Vy = 65.23 KN

Mz = 141.9 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA EXTREMO_RESISTENCIA INCENDIO

Secci贸n (142x652 mm) Nx = - 94.68 - 7.09 = - 101.77 KN

Vy = 65.23 KN

Mz = 141.9 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_VIGA EXTREMO_INESTABILIDAD INCENDIO

Secci贸n (142x652 mm) NO CUMPLE Nx = - 94.68 - 7.09 = - 101.77 KN Mz = 141.9 KNm

Se aumenta el ancho total a 300 mm para que cumpla. De modo que quedar铆a una secci贸n de 202 mm en el caso de incendio.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_CORREAS_RESISTENCIA

Secci贸n (300x400 mm) Nx = - 81.86 KN Vy = 14.59 KN

Mz = 20.08 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_CORREAS_RESISTENCIA INCENDIO

Secci贸n (202x302 mm) Nx = - 81.86 KN Vy = 14.59 KN

Mz = 20.08 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_CORREAS_INESTABILIDAD INCENDIO

Secci贸n (202x302 mm) Nx = - 81.86 KN Mz = 20.08 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_RESISTENCIA

Secci贸n superior (240x1600 mm) Nx = - 246.352 KN Vy = 139.439 KN

Mz = 804.864 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_RESISTENCIA

Secci贸n inferior (240x750 mm) Nx = - 254.978 KN Vy = 139.439 KN

Mz = 0 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_INESTABILIDAD

Secci贸n superior (240x1600 mm) Nx = - 246.352 KN Mz = 804.864 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_INESTABILIDAD

Secci贸n inferior (240x750 mm) Nx = - 254.978 KN Mz = 0 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_RESISTENCIA INCENDIO

Secci贸n superior (142x1502 mm) Nx = - 246.352 KN Vy = 139.439 KN

Mz = 804.864 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_RESISTENCIA INCENDIO

Secci贸n inferior (142x652 mm) Nx = - 254.978 KN Vy = 139.439 KN

Mz = 0 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_INESTABILIDAD INCENDIO

Secci贸n superior (142x1502 mm) NO CUMPLE Nx = - 246.352 KN Mz = 804.864 KNm

No cumple la inestabilidad de la secci贸n superior en incendio. Se aumenta el ancho del soporte a 300 mm. De modo que en incendio quedar铆a 202 mm para que cumpla.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTE CENTRAL_INESTABILIDAD INCENDIO

Secci贸n inferior (142x652 mm) Nx = - 254.978 KN Mz = 0 KNm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTES EXTREMOS_RESISTENCIA Los cortantes y momentos en los soportes extremos son despreciables. Por tanto se dimensionara 煤nicamente a compresi贸n donde existan las mayores solicitaciones. solicitaciones Secci贸n (240x500 mm) Nx = - 168.9 KN


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTES EXTREMOS_INESTABILIDAD

Secci贸n (240x500 mm) Nx = - 168.9 KN


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTES EXTREMOS_RES. INCENDIO

Secci贸n (142x402 mm) Nx = - 168.9 KN


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_SOPORTES EXTREMOS_EST. INCENDIO

Secci贸n (142x402 mm) NO CUMPLE Nx = - 168.9 KN

La secci贸n no cumple a inestabilidad en incendio. Se aumenta el ancho a 300 mm de modo que quedan 202 en incendio que cumple.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA DE MADERA_RESUMEN

VIGA DE CANTO VARIABLE: 400 x (950 a 1600) mm VIGA: 300 x 750 mm SOPORTE CENTRAL: 300 x (750 a 1600) mm SOPORTE EXTREMO: 300 x 500 mm CORREAS: 300 x 400 mm


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA MIXTA_PREDIMENSIONADO PP = 2.65 KN/m2 x 5.4 (ámbito) = 14.31 KN/m SU = 5 KN/m2 x 5.4 (ámbito) = 27 KN/m ELU q = 1.35 x 14.31+ 1.5 x 27 = 59.8185 KN/m Para dimensionar hallamos el momento en centro de vano para una viga biapoyada. Siendo L la luz del pórtico. M = (q x L2)/8 = (59.8185 x 7.82)/8 = 454.92 KNm beff = L/8 = 0.975 ≈ 0.98 m

h = 0.19 m

La estructura mixta está compuesta por 4 pórticos separados 5.4 metros, formados por viga mixta sobre soporte metálico. La luz es de 7.8 metros y los pilares miden 4 metros de altura. El forjado se realiza con una losa mixta.

Con un perfil IPE 330 resiste un momento plástico positivo de 506.46 KNm > > 454.92 KNm

Sección viga mixta (IPE 330 + HP-35 HP 980x190)


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA MIXTA_PREDIMENSIONADO

La viga está modelizada con dos barras separadas 26 cm; la de arriba de hormigón armado de 980x200 mm y la de abajo un perfil IPE 330. Unos puntos del perfil se sitúan a una distancia de 24 cm, de modo que con un entorno de captura de 25 cm el programa entiende que las dos partes trabajan conjuntamente.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA MIXTA_SOLICITACIONES

Se han aplicado los coeficientes para la situación más desfavorable de ELU que corresponde a: 1.35 x PP + 1.5 x SOBRECARGA DE USO

VALORES MÁXIMOS EN CENTRO DE VANO 1043.23 KN

Viga de hormigón Nx = -1043.23 KN Vy = 0 KN Mz(+) = 61.12 KNm

Viga de acero Nx = 1006.67 KN Vy = 67.11 KN Mz(+) = 109.95 KNm

1006.67 KN

61.12 KNm

109.95 KNm

Momento flector máximo en el centro de vano: M = (1043.23 x 0.26) + 61.12 + 109.95 = 442.31 KNm El momento de cálculo (442.31 KNm) es menor que el del predimensionado (506.46 KNm). Por tanto, la viga cumple.


DIMENSIONADO_ESTRUCTURA MIXTA_DEFORMADA Se aplican los coeficientes más desfavorables para ELS:

RESUMEN DIMENSIONADO

1 x PP + 1x SOBRECARGA DE USO

VIGA MIXTA: IPN 300 + HP-35 60x20

La limitación de la deformación según el CTE es L/300 para apariencia de la obra:

PILAR METÁLICO: HEB 200

Flecha max de la viga mixta = 1.68 cm < 7800/300 = 2.6 cm


UNIONES Se realizarรก el dimensionado de tres uniones. Por un lado la uniรณn del soporte central a la cimentaciรณn. Por otro lado, la uniรณn del soporte central en su parte superior con la viga corta que se compone de dos partes. La primera, la uniรณn de una placa de acero al soporte atornillada. La segunda, otra placa soldada en perpendicular con un perno de modo que se pueda considerar como extremo articulado.


UNIONES_SOPORTE CENTRAL CON CIMENTACIร“N La solicitaciรณn a cortante es 139.276 KN en la base del pilar. Se toma como soluciรณn un nudo articulado de la siguiente forma.

La resistencia de un perno de diรกmetro 25 mm para doble cortadura de acero es 25,900 N. La solicitaciรณn a cortante es 139,276 KN en la base del pilar. Por tanto se necesitan 3 pernos. 25,900 x 2 x 3=155,400 > 139,276


UNIONES_SOPORTE CENTRAL CON VIGA CORTA La solicitaci贸n a cortante de 50.57 KN

El perno atraviesa la vida de 30 cm de ancho. Para conseguir que no se transmita momento a se propone colocar un 煤nico perno. Con un perno de 22 mm y resistencia 600 se consigue 29.5 KN a cortante. 29.5x2 = 59 > 50.57 KN


UNIONES_SOPORTE CENTRAL CON VIGA CORTA La chapa se suelda a otra unida al soporte con tornapuntas

Con 8 (4 por cada lado) de 12 mm y resistencia 600 se con sigue una resistencia a cortante por tornapunta de 7.49 KN 7.48x8 = 59.84 > 50.57 KN

Proyecto de una Gasolinera  

Proyecto de una gasolinera de madera en Valencia. Asignatura de Estructuras Mixtas y de Madera. UPV

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