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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
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Propuesta Arquitectónica
Estructura
Acciones y combinaciones de carga
Justificación de Cálculos Dlublal - RFEM
Justificación de Cálculos Manuales
Pesos y Presupuesto
Puesta en Obra
Conclusiones
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Contenidos
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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.
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Boceto de propuesta original
Justificación:
Tomamos como inspiración las obras de Shigeru ban y el sistema zollinger.
Propuesta Inicial Propuesta
Predimensionado
Propuesta Final
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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.
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Propuesta Arquitectónica
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VISTA INTERIOR
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PLANTA
Propuesta Arquitectónica
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SECCIÓN
ELEVACIÓN LATERAL
Propuesta Arquitectónica
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ELEVACIÓN FRONTAL
ELEVACIÓN POSTERIOR
Propuesta Arquitectónica
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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
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ESTRUCTURA
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Arco - Construcción geométrica
Parábola base
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Arco - Composición
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Pórticos - Composición
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Vigas longitudinales - Composición
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Correas - Composición
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Arriostramientos - Composición
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Cierre frontal - Composición
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Cierre posterior - Composición
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Hipótesis de carga - Acciones
PESO PROPIO + CARGA MUERTA SOBRE CARGA DE USO
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Hipótesis de carga - Acciones
NIEVE VIENTO X+
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Hipótesis de carga - Acciones
VIENTO Y-VIENTO Y+
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Hipótesis de carga - Acciones
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Hipótesis de carga - Combinaciones ELU ELS
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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)
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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)
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Deformación máxima admisible según norma = L/300
30000mm/300 =100mm
7000mm/300 =23,3mm
Cálculos y verificaciones - Deformación y estabilidad lateral (ELS)
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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+
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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+
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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+
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Cálculos y verificaciones - Estabilidad y PandeosCOMPROBACIÓN Y OPTIMIZACIÓN EN TIMBER PRO
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Cálculos y verificaciones - Estabilidad y PandeosCOMPROBACIÓN Y OPTIMIZACIÓN EN TIMBER PRO
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Dimensionado manual de columna - Elección del elemento
AXIL MOMENTO EN Y
MOMENTO EN Z COLUMNA EXTERIOR
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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-
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Dimensionado manual de columna - Columna exterior
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Dimensionado manual de columna - Columna exterior
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Dimensionado manual de columna - Comprobación a fuego
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Dimensionado manual de columna - Comprobación a fuego
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Dimensionado manual de viga - Elección del elemento
AXIL MOMENTO EN Y
MOMENTO EN Z VIGA
Planta
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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
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Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Viga central
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Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Viga central
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Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Comprobación a fuego
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Dimensionado manual de vigaDimensionado manual de viga - Comprobación a fuego
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Propuesta de Uniones
D1
D2
D3
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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
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Propuesta Unión D2
D1
D2
D3
VIGA MADERA LAMINADA 40X40 CM
PLACAS METÁLICAS CON PERNOS DE ANCLAJE
VIGA ARCO MADERA LAMINADA 22X35 CM
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Propuesta Unión D3
VIGA ARCO MADERA LAMINADA 22X35 CM
PLACA METÁLICA ESTRELLA EN T
PASANTES, TUERCAS Y TAPONES
D1
D2
D3
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Peso total
TOTAL = 31,522 Kg DE MADERA LAMINADA RELACIÓN POR m2= 31.5 Kg
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Presupuesto de estructura
1212
2.8
€
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Puesta en Obra
1. Montaje de columnas 2. Montaje de vigas transversales
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Puesta en Obra
3. Montaje de vigas longitudinales 4. Montaje de arriostramiento
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Puesta en Obra
5. Montaje de arco 6. Montaje de cierre posterior
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jonnathan aguirre | natalia velezProf. Jorge blasco
materiales estructurales avanzados e innovadores 53
Puesta en Obra
7. Montaje de cierre frontal 8. Estructura terminada
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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