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Este proyecto de grado explora el diseño de la estructura y el tinglado para un polideportivo en la urbanización la fortuna (el alto, bolivia). Un análisis detallado de las cargas actuantes, las propiedades de los materiales empleados, y el cálculo estructural utilizando el software robot structural analysis. Se incluyen planos de construcción y especificaciones técnicas para la ejecución del proyecto.
Tipo: Ejercicios
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Proyecto de grado presentada para la obtención de Grado de Licenciatura
Octubre, 2013
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Proyecto de grado:
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA Y EL TINGLADO PARA UN POLIDEPORTIVO EN LA URBANIZACIÓN LA FORTUNA (EL ALTO)
Presentada por: Univ. Freddy Rubén Samo Uluri
Para optar el grado académico de Licenciado en Electromecánica
Director de la carrera de Electromecánica: MSc. Ing. Marcelo Vásquez Villamor
Tutor: Ing. Pedro Javier Sánchez Quiroz
Tribunal: Ing. Walter López Méndez
Tribunal: Lic. Richard Villalba Caro
Tribunal: Lic. Oscar J. Trino Camacho
Tribunal: …………………….
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Mi mayor gratitud y fidelidad es de Dios, quien me acompaña en cada paso y con paciencia me libra de tropiezos.
Otorgo mi gratitud a mis docentes y al director de la carrera de electromecánica, quienes comparten no solo la información sino también su experiencia en el campo laboral. Y en especial a mi tutor donde encontré apoyo académico y más aún una amistad valiosa. Para todos los que me brindaron su aliento en el momento oportuno.
vii
xiii Figura 28. Tipos de proyecto con ROBOT ESTRUCTURAL ANÁLYSIS DE AUTODESK
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RESUMEN
En el presente proyecto de “ Diseño de la Estructura y el Tinglado para un Polideportivo en la Urbanización la Fortuna (El Alto)” , tiene el objetivo de diseñar una estructura capaz de soportar acciones de distinta naturaleza, con el fin de fomentar el deporte e incrementar el desarrollo económico en la población, y más aún satisfacer una necesidad de petición por esta urbanización, la cual carece de otras infraestructuras públicas imprescindibles para los habitantes de este sector. Con una inversión total propuesta para la edificación del proyecto de 146.448 $us , en el cual está previsto gastos no detallados dada la complejidad y magnitud del proyecto.
Para proyectar la geometría estructural, se requiere emplear una superficie total de construcción en 995,10 m^2 en planta baja con un espacio reservado para la tribuna de 174,94m^2 , cumpliendo con las normas internacionales de la FIFA, FIBA y FIVB referente a los espacios deportivos en: basquetbol, voleibol, futbol de salón y otros. En la misma estructura está previsto incrementar ambientes empleando dos niveles de 174,94m^2 por planta, con elevaciones de 2,85m y 2,65m respectivamente, con una elevación total entre el nivel del suelo y la cumbrera de 13,90m frente a la incertidumbre de requerir ambientes en un futuro próximo.
La estructura en su totalidad ha sido sometida con cargas eventuales, permanentes y sobrecargas, cumpliendo con las normas adoptadas por el Sistema de Contratación Estatal, cubriendo alternativas posibles de uso público en los ambientes con el propósito de mostrar la estabilidad y alcances del diseño, poniendo en consideración las recomendaciones citadas en el proyecto, para evitar imprudencias constructivas.
En el proceso del Diseño de la Estructura y el Tinglado , se empleó medios informáticos como; software de análisis estructural , y otros con el fin de optimizar y seleccionar los materiales adecuados en acero adoptando la forma aerodinámica en la cubierta metálica. Mientras en la estructura del hormigón armado se manipulo distintas secciones para cubrir la resistencia necesaria. Cumpliendo con todas las expectativas y metas propuestas.
Figura 2. Imagen satelital de ampliación
Fuente: Googlemap (2012). Imagen satelital de la urbanización la Fortuna.
Esta parcela es parte de la urbanización la Fortuna y actualmente está considerado como área verde por el gobierno autónomo municipal de El Alto (GAMEA), por consiguiente la parcela es un lote sin divisiones y a su alrededor colinda con las diferentes calles como: las calles “8” y “9” en lo largo de la parcela, y las calles “F” y “B” en lo ancho de la parcela tal y como se muestra en la figura 3.
Figura 3. Plano de ubicación de la parcela, urbanización la “Fortuna” El Alto
Fuente: Elaboración propia en base al plano de la urbanización la Fortuna (2012).
1.1.2. Estado de la parcela
El estado de la parcela actualmente es de un lote baldío, el cual no cuenta aún con los servicios básicos de energía eléctrica, agua potable y alcantarillado como se muestra en las imágenes tomas, pero la urbanización ya cuenta con la red tendida de energía eléctrica y con algunos puntos colectivos de piletas de agua potable. Según los vecinos esta parcela no tiene ningún proyecto aprobado por el gobierno autónomo municipal de El Alto, y sujeto a las propuestas de los vecinos para dar utilidad al terreno de acuerdo a las necesidades de los residentes de la urbanización la Fortuna, para tener comodidad y desarrollo a en este barrio alejado de la ciudad central de El Alto.
Figura 4. Imágenes fotograficas tomas en la urbanizacion la Fortuna, 2012
Fuente: Elaboración propia en base a fotografías tomas de la urbanización la Fortuna (2012).
1.1.3. Funcionabilidad
La función de la estructura metálica y el hormigón armado es un “conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido”.
Para resolver con acierto la estabilidad de la estructura de un edificio, es imprescindible entender el funcionamiento de su estructura, conocer la disposición estructural, las solicitaciones que le llegan y el material utilizado, con el fin de elegir los detalles y disposiciones constructivas más adecuadas.
Las construcciones ejecutadas con estructuras metálicas permiten obtener luces mayores, especialmente con interés para locales comerciales, industrias, polideportivos, etc. Donde se requieran edificios sin pilares intermedios, así como para edificios de grandes alturas, sin pilares excesivamente gruesos, evitando ocupar espacios importantes.
En nuestro caso debe cubrir y proteger el área deportiva donde los usuarios (jugadores), disputan diferentes eventos deportivos, sin interferir el espacio deportivo tanto en superficie y en altura, con la mayor seguridad personal a un colapso estructural, tomando en cuenta que albergara a varios espectadores y otros.
1.1.4. Alcance de las cubiertas
1.1.4.1. Área espectador
Este tipo de espacios es muy importante en el momento del diseño de la estructura del hormigón armado y la estructura para la cubierta, las cuales cumplen una función muy importante de proteger del medio que nos rodea a los diferentes espectadores, otorgando su seguridad individual y hasta su estadía en el momento de una disputa deportiva, por lo cual se ha distribuido un espacio adecuado y único para el público en general.
Es entonces que la estructura del hormigón armado debe soportar las cargas de las graderías, donde se ubicaran los diferentes espectadores en cualquier tipo de evento, y mientras tanto la estructura metálica y la cubierta, debe cubrir del clima al público en general.
1.1.4.2. Área de ambientes y otros
La superficie útil prevista para la construcción de ambientes necesarios para el polideportivo, está asignado en el otro extremo del espectador, con el fin de tener una distribución simétrica de la estructura del hormigón armado y la estructura metálica para la cubierta, de estos mismos ambientes. Como es necesario abarcar todo el espacio, se ha previsto optar por realizar el diseño de una primera planta, cubierto por la misma estructura metálica, para encontrar mayores espacios libres sin uso específico en el mismo terreno previsto para el polideportivo, para tener mayores alcances con el terreno asignado.
La estructura del hormigón armado y la estructura metálica, no solo se destina con el único fin de cubrir y cerrar, al área deportiva y/o al espectador, si no también llegar a prevenir alguna ampliación o construcción nueva de ambientes, que serían necesarios en un futuro próximo en la urbanización la Fortuna.
1.1.4.3. Áreas deportivas
La visión especifica del proyecto, es llegar a diseñar un ambiente cerrado con diferentes utilidades para un área deportiva, sin la cual este proyecto no tiene sentido, entonces las áreas deportivas son fundamental para el diseño de las dimensiones de todo el polideportivo, conocer estas áreas deportivas es un antecedente principal del proyecto y son:
1.1.4.3.1. Basquetbol
Cancha. La cancha debe ser una superficie dura y rectangular, techada a una altura mínima de 7m. libre de cualquier obstáculo, con las líneas de banda de 28m., y las líneas finales de 15m. determinado por la federación internacional de futbol asociado. La distancia mínima entre estas líneas y los espectadores o cualquier obstáculo es de 2m. como mínimo. Dos trapecios con base mayor de 6m., base menor de 3,60m. y altura de 5,80m. ubicado en el centro de las líneas finales se denominan áreas restrictivas; las rectas de 3,60m. se llaman líneas de tiro libre y las prolongaciones de las áreas
