acero final capilla

Universidad Privada de Tacna

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNAFACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DISEO DE ESTRUCTURAS METLICAS

CURSO DOCENTE MARTNEZ.

: DISEO EN ACERO Y MADERA. : ING. JOS ACERO

INTEGRANTES JOAQUIN.

: MARIBEL CORAZI ESMERALDA FORERO

ALFEREZ. ERIKA CRUZ CURASI. RICHER CUTIPA FERNANDEZ. RENZO QUISPE LAQUITA.

CICLO

:X

Diseo en Acero y Madera

MSc. Ing. Jos Acero Martnez


TACNA PER 2009

CAPTULO I

1.1. INTRODUCCIN: A la Ingeniera Civil le corresponde la planeacin, diseo y control del medio, desarrollo de los recursos naturales, instrucciones, servicios de transporte y otras estructuras necesarias para la salud, bienestar, seguridad, empleo y recreacin de la humanidad. El diseo estructural como combinacin de principios de la Esttica, Dinmica, Mecnica de materiales y anlisis estructural; dan como resultado una estructura que cumpla con sus propsitos de Seguridad, econmica y tiempo de duracin. En el presente trabajo se realizar el Anlisis y Diseo de la Cobertura de la IGLESIA DE JESUCRISTO DE LOS SANTOS DE LOS ULTIMOS DAS, en el que se har Diseo en Acero por el mtodo LRFD; para la realizacin del Diseo de la Cobertura, se inicializa con una Estructuracin y distribucin de los Elementos estructurales principales como ser los Tijerales dentro de los cuales disearemos las bridas, montantes y diagonales; viguetas y columnas de acero. El diseo en acero de columnas, vigas, tijerales, etc. se ha de realizar por el mtodo de LRFD (load and resistance factor design). En resumen este trabajo busca realizar un diseo ptimo teniendo en cuenta que se debe tener presente: un costo mnimo, peso mnimo, tiempo mnimo de construccin, trabajo mnimo y mxima funcionabilidad.




1.2. ANTECEDENTES: El trabajo realizado forma parte de un proyecto el cual fue tomado en cuenta por el incremento poblacional de los creyentes que cada da van fomentando su idolatra, en tal sentido se brindaran las comodidades necesarias para los cultos y/o actividades que se realicen. Por ello se diseara una Cobertura siguiendo con las Normas Peruanas y teniendo en cuenta el mtodo de LRFD (load and resistance factor design), para as tener la mayor seguridad en los diferentes ambientes, los cuales servirn para los nios, jvenes y personas mayores, siendo as un ambiente de recogimiento y a la vez sea de gusto deslumbrador. 1.3. JUSTIFICACION: Para realizar los variados Diseos de Acero se tendr que contar con la Norma de Edificacin que ha sido promulgada en nuestro pas, es por ello que es necesario conocerlas y a la vez aplicarlas. Los variados temas que se desarrollaran para el Diseo de Estructuras de Acero los cuales son: Flexin, Compresin y Tensin; sirviendo para el que el ingeniero estructural pueda disear tijerales (bridas, montantes y diagonales), viguetas y columnas las cuales transmiten una fuerza compresin los cuales se deben tomar en cuenta en el diseo el como ser las diferentes estructuras de acero. 1.4. OBJETIVOS: 1.4.1. OBJETIVO GENERAL: El objetivo general es el de desarrollar el Diseo en carpintera metlica incluyendo tijeral, columnas y cobertura de la IGLESIA DE JESUCRISTO DE LOS SANTOS DE LOS ULTIMOS DAS teniendo en cuenta que se debe tener presente: un costo mnimo, peso mnimo, tiempo mnimo de construccin, trabajo mnimo y mxima funcionabilidad. 1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Como objetivo especifico debemos dotar de adecuadas condiciones para las adoraciones y/o actividades que se realicen por ello se viene realizando la ejecucin de la Cobertura de la IGLESIA DE JESUCRISTO DE LOS SANTOS DE LOS ULTIMOS DAS, el cual se




deber cumplir con todos los requerimientos necesarios y sern verificados para su funcionamiento. El diseo de acero se encuentra cumpliendo todos los reglamentos vigentes. (Reglamento nacional de edificaciones, Reglamento de defensa civil etc.)

CAPITULO II

2.1. MARCO TEORICO: DISEO EN ACERO: El diseo implica saber como y que pasos son necesarios para producir un proyecto o sistema que sea til y que satisfaga requisitos de funcionamiento predeterminado. Entonces el proceso de diseo se desarrolla con los siguientes pasos: 1.- Planeacin Funcional: es desarrollar un anteproyecto que satisfaga en forma efectiva los propsitos para los que se construye. 2.- Arreglo Estructural: considera la Estructuracin y los Materiales a usar. 3.- Anlisis Estructural: define las cargas y determina las fuerzas internas que se generan. 4.- Proporcionamiento de Miembros del Sistema Estructural: se determinan para resistir las fuerzas obtenidas del anlisis estructural. REQUISITOS DE DISEO: El diseo se realiza siguiendo procesos compatibles con el mtodo de anlisis empleado de modo que asegure Resistencia, Rigidez y Ductilidad adecuada. Las estructuras analizadas debern trabajar con las Especificaciones para el Diseo, Fabricacin y Montaje de Acero Estructural para edificios del A.I.S.C., los espesores de los elementos y los requisitos de Arriostre de acuerdo a las Normas. CONSIDERACIONES DE DISEO SISMORESISTENTE: a.- Las estructuras de acero deben ser analizadas y diseadas para soportar las cargas por peso propio, carga muerta (D), carga viva (L), carga de viento (W), carga de sismo (E), los esfuerzos derivados de




excentricidades por cargas verticales y los causados por cambio de Temperatura. b.- El anlisis de la estructura se realizara por mtodos elstico, plstico o de LRFD, el proceso de diseo ser compatible con el mtodo de anlisis elegido de modo que la estructura sea estable con la resistencia rigidez y ductilidad adecuadas para soportar las cargas. c.- Para el diseo de estas estructuras se adoptar el uso de las especificaciones para el Diseo, Fabricacin y Montaje de Acero Estructural para Edificaciones del A.I.S.C. por el Mtodo LRFD. d.- Los planos y detalles mostrarn el tamao y la posicin de todos los elementos estructurales de acero y su relacin con otros elementos y/o material. Las especificaciones deben indicar: Resistencia y calidad del acero estructural. Tipo, calidad y dimensiones de pernos y remaches. Tipo, calidad y dimensiones de soldadura. Tipo de electrodos compatibles con el acero estructural usado. Pruebas de control de calidad de materiales. Pruebas de control de calidad de mano de obra. Cargas estticas y dinmicas que definen el uso de la edificacin.

DEFINICIONES: A) ACERO ESTRUCTURAL: Establecido de acuerdo a las normas ITINTEC respectivas o similares de otros pases. B) CONEXIN RGIDA: Conexin capaz de resistir un momento mantenimiento sin cambios los ngulos de los elementos concurrentes. C) CONEXIN RETICULADA: Su capacidad de momento es pequea y con posibilidad de deformacin. D) CONEXIN SEMI-RGIDA: Posee un rango indefinido de conformacin y capacidad de momento. E) PRTICO RGIDO: Estructura formada por vigas y columnas con uniones rgidas. F) PRTICO DE ALMA LLENA: Prtico formulado para perfiles laminados o fabricados de alma llena. G) PRTICO DE CELOSIA: Prtico formado por columnas de acero o concreto y vigas de celosa con unin viga columna rgida. H) VIGA CELOSIA: Conjunto de elementos reticulados triangulados. I) ARRIOSTRAMIENTO LATERAL: Elemento capaz de evitar pandeo de vigas. J) ARRIOSTRE VERTICAL: Elemento formado por cruces K o N con el objeto de limitar las definiciones laterales de prticos. K) ARRIOSTRE HORIZONTAL: Elementos formados por cruces (diagonales) con el objeto de rigidizar el plano de las cubiertas livianas.




TIPOS ESTUCTURALES: En nuestro pais las construcciones con estructuras de acero mas usuales son: - Edificios. - Edificios Industriales de dos o tres niveles. - Edificios Industriales de un nivel. - Estructuras especiales. CUBIERTAS METALICAS: Son bsicamente vigas de celosa apoyadas sobre columnas o muros. ESTRUCTURACIN: Resistencia a fuerzas horizontales: Fuerzas en el sentido de los prticos: las acciones paralelas a las vigas de la cubierta originaran un comportamiento en voladizo de las columnas, por lo que estas se disearan para estos efectos as como su cimentacin. Fuerzas en el sentido perpendicular a los prticos: Un buen comportamiento se obtiene siguiendo lo indicado para el caso de prticos rgidos, en la misma situacin de cargas (Fig. 1.1).

Resistencia a fuerzas verticales: Esta absorbida por las vigas de celosa la que transmite su carga a columnas o muros. TIPO DE ESTRUCTURAS METALICAS: LIVIANAS:




Este tipo de estructuras se refiere, a los elementos componentes de acero en coberturas de techos de galpones, o de edificios pequeos de un solo nivel, no tienen plataforma y son muy comunes en nuestro medio. Normalmente van apoyadas sobre muros de albailera y concreto armado, siendo la nica parte de acero el techo. El peso promedio de la solucin obtenida de este tipo de estructuras es de 35 kg/m2. En estructura liviana se tiene dos tipos de solucin: - Para luces menores de 20 metros. Se acostumbra el uso de tijerales que pueden ser de bridas paralelas o a dos aguas. - Para luces entre 20 50 metros: el uso de arcos parablicos de celosa biarticulada. El peso se estima en 17 a 20 kg/m2 solo estructura metlica. PESADAS. Bsicamente se refiere a estructuras metlicas para Edificios Industriales, los que a parte de llevar luces grandes van con alturas elevadas, equipos pesados como puentes gra, monorrieles, etc. plataformas en varios niveles con equipamiento. En este caso no estandariza un peso unitario por metro cuadrado.

COBERTURA: La cobertura de techo y paredes depende del tipo de uso, ubicacin geogrfica, posibilidad de soportar sobrecarga (nieve) y de acuerdo al funcionamiento de la edificacin. En el mercado nacional, tenemos diferentes tipos entre ellos: SIDER PER, produce: Planchas Galvanizadas Corrugadas, en dimensiones de: 26 x 72 calibres 31BG, 29BG, 26BG, 24BG. 26 x 96 calibre 24BG. 26 x 108 calibre 24BG. 26 x 120 calibre 24BG. Planchas Zincadas onduladas, en dimensiones de: 830 mm x 1830 mm. 1085 mm x 1830 mm. 830 mm x 2400 mm. 1085 mm x 2400 mm. Con espesores de 0.27, 0.30, 0.50, 0.60 mm. ARMCO PERUANA S.A., productos: Panelerias para cubiertas y techados (Cubiertas ARMCO) en: EN Panel A-1 Panel A-2 CALIBRE DIMENSIONES 0.5 mm 0.9 6.10 m x 400 mm mm 0.5 mm 0.9 6.10 m x 450 mm mm




Panel-canoa100 Panel PV-6

0.6 mm 0.9 6.10 m x 420 mm mm 0.6 mm 0.9 6.10 m x 910 mm mm

PROPER S.A., produce: Planchn PROPER, de acero galvanizado en forma de planchas nervadas o plegadas en las dimensiones: GAUSE ESPESOR LARGO x ANCHO PERALTE 24 0.6 mm 3000 mm 950 mm 40 mm 24 0.6 mm 6200 mm 820 mm 110 mm 21 0.9 mm 8000 mm 820 mm 110 mm ETERNIT, produce planchas de Asbesto Cemento de los tipos de: Calamina roja; en dimensiones de: 1.22 m x 1.05 m 1.83 m x 1.69 m. 1.53 m x 1.05 m 2.44 m x 2.30 m. Con peralte de 24 mm. Plancha Corrugada Gris; en dimensiones de: 1.22 m x 0.92 m 2.14 m x 0.92 m. 1.53 m x 0.92 m 2.44 m x 0.92 m. 1.83 m x 0.92 m 3.05 m x 0.92 m. Canaln, dimensiones de; 1.00 m x 7.30 m 1.00 m x 6.00 m. Es lo que generalmente se encuentra en el mercado nacional. En el presente trabajo se considera las Planchas plegadas denominadas Planchn PROPER.

EL ACERO ESTRUCTURAL EN EL PER: En el Per, Acero laminado en caliente se fabrica en dimensiones hasta de 3, para dimensiones mayores se fabrica a pedido. Los perfiles que se usa en el PER son los soldados, que tiene la designacin adoptada por la Norma 341.154 ITINTEC de perfiles Soldados, y en Acero la Norma 344.083-ASTM A-569 A-283-C, A-36. Rolados en caliente ASTM, A-36. Y los Perfiles Plegados formados en fro, con especificaciones del Acero con: Planchas de acero PG-C, ITINTEC 341.083, ASTM-569. De acuerdo a lo descrito en el Pas hay la Industria del Acero como material, fabricante de Perfiles soldados, laminados en caliente en dimensiones menores y planchas de acero; adentro de los que tenemos: SIDER PER En su Planta de CHIMBOTE produce: a) Productos de hierro: tenemos el ARRABIO: producto moldeado resultado de la reduccin de minerales de hierro. b) Productos Semiterminados: Planchones: de seccin rectangular obtenidos por la deformacin plstica de lingotes en el laminador duocuarto. Palanquillas: de seccin cuadrada con seccin transversal menor o igual 15 600 mm2. Con aristas redondeadas. Usos:

-




20A: Laminacin barras lisas y Perfiles estructurales livianos. 37C: Laminacin alambrn, barras de construccin, herramientas, etc. 92B: Barras y bolas para molienda de minerales. c) Productos no planos: en estos productos tenemos: Barras de Construccin, Barras de acero liso, Barras de molino y alambrn. d) Productos laminados en Caliente: -Planchas gruesas: con espesores superior a 4.15 mm y menor o igual a 95 mm. Presentan un ancho > 500 mm. Tipos de Acero: Calidad comercial: se usa en cobertura de equipos, en piezas de maquinas con baja exigencia mecnica. Calidad Estructural: en tanques de almacenamiento, autopartes, viga, edificios, puentes. Calidad Naval: en embarcaciones Navales; se puede suministrar en espesores > 32 mm hasta 95 mm previa consulta y en planchas de 2400 mm en espesores de 16 mm a 32 mm previa consulta. - Plancha delgadas: con espesores mayor o igual a 2.0 mm. y menor o igual a 4.75 mm. con un ancho superior a 500 mm. Tipos de Acero: Calidad comercial: en piezas de poca accin mecnica. Calidad estructural: tanques de almacenamiento, vigas puentes, etc. Calidad naval: en embarcaciones navales. En dimensiones solo en calidad comercial, longitud de. 2400 mm., 3000 mm., 4800 mm., 6000 mm. - Bobinas: Producto plano que resulta de enrolla miento de las barras de acero laminadas en caliente, con espesor mayor o igual a 2 mm. y menor o igual a 9.5 mm., presentan un ancho mayor a 500 mm. - Bobinas de flejes: productos planos resultado del enrrollamiento de bandas de acero laminadas en caliente, cortadas mecnicamente en tiras, con: 2.0 mm Espesor 5.0 mm. Tipos de Acero: Calidad comercial: se utiliza en tubos de calidad comercial y en piezas de baja accin mecnica. Calidad estructural: en partes de locomotoras, vagones, maquinas mecnicas. e) Productos Laminados en Fro: Planchas delgadas: Productos planos laminados en fro: 0.40 mm Espesor 2.0 mm. y ancho 500 mm. Tipos de Acero: Calidad Comercial: se usa en muebles metlicos, carrocera vehculos, cocinas, refrigeradoras, etc. Calidad de embutido profundo: se usa en recipientes embutidos o piezas o repujados para la industria automotriz, electrodomstica, etc. Calidad de embutido extraprofundo para enlozado: se usa en aparatos elctrico, partes de refrigeradora. - Bombinas lavadoras, cocinas, equipo qumico, aparatos mdicos: Productos planos resultado del enrrollamiento de las bandas de acero laminadas en fro con: 0.40 mm espesor 2.0 mm. con ancho 500 mm. Tipos de Acero: Calidad comercial: se usa en muebles metlicos, carroceras de vehculos, cocinas, refrigeradoras, etc.




Calidad de embutido profundo y extraprofundo: se usa en piezas o recipientes embutidos o repujados para la industria automotriz, electrodomstica, etc. Calidad de embutido extraprofundo para enlozado: se usa en aparatos elctricas, partes de refrigeradora, lavadoras, aparatos mdicos, utensilios generales. - Bobinas de flejes: resultado del enrrollamiento de bandas de acero laminadas en fro, cortadas mecnicamente en tiras con espesor 2.0 mm y un ancho 500 mm. Tipos de Acero: Calidad comercial: se usa en bisagras, perfiles rasurados, catres, muebles, etc. f) Productos Zincados: - Planchas zincadas lisas: Productos planos revestidos por ambas caras, con una capa de Zinc aplicado por el proceso de inmersin en caliente, con ancho de 500 mm y 0.30 mm 1.20 mm. Tipos de Acero: Calidad Comercial: se usa en coberturas, silos, depsitos, bebederos de aves, equipamiento agrcola, etc. - Bombinas zincadas: Producto que resulta del enrrollamiento de bandas de acero revestidas de zinc en ambas caras, por el proceso de inmersin en caliente con: 0.30 mm espesor 1.20 mm y ancho 500 mm. - Planchas zincadas o onduladas: planchas revestidas por ambas caras con una capa de zinc aplicada por el proceso de inmersin en caliente que presenta ondulaciones con: 0.30 mm espesor 1.20 mm. Ancho 500 mm. g) Productos Estaados: - Hojalata Estaada electroliticamente: hoja de acero de bajo carbono laminado en fro con espesor 0.50 mm cubierta electroliticamente por ambas caras con una capacidad de estao. ACEROS AREQUIPA S.A. Industria dedicada al procesamiento del acero, cuenta con dos plantas una en el Parque Industrial de Arequipa y su planta de Pisco. Produce perfiles livianos, dentro de los cuales tenemos a continuacin: a) Platinas: con acero similar al A-36 y en: Platina de 1/8 x 1/2 x 6 mm a de 3/4 x 4 x 6 m. b) ngulos: De x x 1/8de 6 m. Hasta 3 x 3 x de 6 m. c) Tee: De x x 1/8de 6 m. Hasta 2 x 2 x 1/4 de 6 m. d) Canal U: De 2 x 1 x 3/16de 6 m. Hasta 4 x 4 x 1.584x 0.184 de 9 m. e) Viga I: De 3 x 2.330 x 0.170 de 6 m. De 4 x 2.663 x 0.193 de 6 m. De 3 x 2.339 x 0.170 de 9 m. f) Cuadrados: de 1/4" x 6 m hasta 1 x 6m. g) Cuadrados calibrados: desde 1/4 x C1045 x D.L. Hasta 1 1/4" x C1045 x D.L.




h) Redondo liso: Medida Inglesa: desde 1/4 CMSR x 6 m. Hasta 2 9/16 CMSR x 6 m. Medida Mtrica: desde 9 mm CMSR. Hasta 25 mm x 6 m CMSR. i) Redondos calibrados: Medida Inglesa: desde 1/4 CMSR x D.L. Hasta 2 1/2 C4140 x D.L. Medida Mtrica: desde 8.1 mm CMSR x D.L. Hasta 25 mm CMSR x D.L. j) Redondo pulido: Medida Inglesa: desde 3/8 CMSR x 6 m. Hasta 2 C1213 x 6m. Este es el material que produce en perfiles, solicitndose a pedido dimensiones mayores a los indicados anteriormente. ARMCO PERUANA S.A. Industria Internacional con una sede en el PER en la Capital del Pas, con una amplia gama de componentes de acero, sobretodo en perfiles, estructuras de acero corrugado con luces libres grandes, alcantarillas. Perfiles plegados formados en fro, perfiles soldados perfiles doblados en fro, paneles estructurales STEELOX, postes metalicos, acueductos, tanques, etc. Dentro de todo lo que produce, en el presente trabajo nos interesa saber todo lo referente a perfiles soldados, plegados; que a continuacin presentaremos: a) PERFILES SOLDADOS: Los perfiles estructurales de acero soldados. ARMCO, ITINTEC 341-154, se fabrican a partir de bobinas de acero estructural laminadas en caliente EG-E24 y planchas de acero estructural PG-E24 de SIDERPERU, cortadas con oxigeno acetileno, con equipo de boquillas mltiples y tambin con cizallas dependiendo el espesor. El perfil constituido por tres piezas se apuntala en lneas posicionadotes para su posterior soldadura por proceso de arco sumergido, con equipo automtico, autopropulsado de doble cabezal, dentro de los perfiles soldados tenemos: - Perfil Columna CS: con una altura igual al ancho del ala (perfil H). - Perfil Viga-Columna CVS: Relacin entre altura-ancho del ala 1:5:1 aproxim. (perfil de ala ancha WF). - Perfil I VS: Relacin entre altura y ancho del ala es. - Mayor de 2:1 hasta 3:1 inclusive. b) PERFILES DOBLADOS EN FRIO: Son perfiles estructura les fabricados de bobinas de acero laminadas en caliente segn Normas 341.082-341.089-ASTM-A-569 con espesores de 0.6 a 6.4 mm (8.0 9.5 mm), en longitudinales menores a 6 mts. Las planchas de acero Estructural que se utilizan para su fabricacin son del tipo PG-E21, E24, de esfuerzos a la fluencia Fy = 21 kg/mm2 respectivamente, espesores: 5.0 mm 12.0 mm. Los perfiles que nos facilita ARMCO son: - Perfil C. - Perfil para columnas o viguetas con alas atiesadas.




-

Perfil L. Perfil Z con alas atiesadas para viguetas.

Todo el material a utilizarse debe ser de la mejor calidad y libre de imperfecciones. Los perfiles y planchas sern de acero calidad estructural ASTM A-36 o del tipo E-24 (designacin SIDER PERU). Todos los pernos, excepto los de anclaje y sus tuercas, sern del tipo ASTM A 307 (Grado 2) Standard UNC y estarn provistos de una arandela. Los pernos de anclaje sern fabricados a partir de barras redondas de acero A36. Los electrodos de soldaduras sern de fabricacin nacional del tipo E60XX, de acuerdo al plano. Los trabajos de fabricacin se ejecutarn de acuerdo a lo estipulado en los AISC Especifications, Secciones 1.23 y 2.10 as como a lo previsto en el AISC Code Of. Standard Practice. Los cortes trmicos (oxgeno) sern preferiblemente hechos por mquina. Los bordes cortados que vayan a soldarse posteriormente debern estar razonablemente libres de redadas que impidan la adecuada colocacin del cordn de soldadura. Para las perforaciones los huecos pueden ser punzados y de un dimetro final acorde a lo especificado en los planos. En las soldaduras las superficies a soldarse estarn libres de escoria, oxido grasa, pintura o cualquier material que evite una apropiada soldadura, debiendo para ello ser limpiadas previamente con escobilla de alambre. Todos los trabajos de soldadura estarn en concordancia con el AWS Structural Welding Code, Secciones 3 y 4. Las condiciones generales para lograr una buena soldadura de ngulos de acero ASTM A572 Grado 40, radica principalmente en el material de aporte as: Para todo tipo de soldadura a emplear electrodos AWS E7018, inclusive en los apuntalados. Los electrodos pueden emplearse en toda posicin, sin embargo, el dimetro de los electrodos a emplear vara de acuerdo a la posicin de soldadura. Emplear solo electrodos secos Soldar a temperatura de ambiente, sin precalentamiento Ninguna soldadura o empernado permanente se realizar hasta que la estructura haya sido correctamente alineada. Amperajes recomendados: Dimetro de electrodo Amperaje 2.5 mm (3/32) 60-85 amp. 3.25 mm (1/8) 90-120 amp. De preferencia usar corriente continua con el electrodo al polo positivo La temperatura de soldadura no debe ser menor de 25C




No se deben soldar en lugares donde corren vientos o corrientes de aire por que cristalizan la soldadura y no producen la debida fusin Despus de haberse destapado la soldadura de su enbase no debe permanecer a la intemperie en un tiempo mximo de 30 minutos caso contrario los saldos deben de depsitarse en hornos de temperatura mayores a 50C Mantener arco corto

3

CAPITULO III

3.1.2 ANALISIS ESTRUCTURAL:




. El anlisis estructural se ha elaborado mediante el programa de computadora: SAP2000 (STRUCTURAL ANLISIS PROGRAMS) Del mismo modo los siguientes cdigos y recomendaciones:

Norma Tcnica de Edificacin E-060 Norma Tcnica de Edificacin E-030 Norma Tcnica de Edificacin E-020 Norma Tcnica de Edificacin E-050

: Concreto armado : Sismo resistencia : Cargas : Suelos

ANLISIS Y DISEO DE TIJERAL

i. Modelamiento del armaduraSe ha modelado una armadura mediante elementos tipo frames, los nudos poseen desplazamientos traslacionales mas no rotacionales por considerar que estos elementos trabajan solo con cargas axiales. ii. Cargas debido al efecto del viento VELOCIDAD DE DISEO La velocidad de diseo del viento hasta 10 m de altura ser la velocidad mxima adecuada a la zona de ubicacin pero no menos de 75 Km/h. La velocidad de diseo del viento a una altura de 13.00 m se obtendr de la siguiente expresin.

donde: Vh V h : velocidad de diseo en la altura h en Km/h : velocidad de diseo hasta 10 m de altura en Km/h : altura sobre el terreno en metros

CARGA EXTERIOR DE VIENTO La carga exterior (presin o succin) ejercida por el viento se supondr esttica y perpendicular a la superficie sobre la cual se acta. Se calcular mediante la expresin:

donde:




Ph C Vh

: presin o succin del viento a una altura h en Kgf/m2 : factor de forma adimensional indicado en la Tabla 1.8.4 : velocidad de diseo a la altura h, en Km/h definida en 1.7.3

TABLA 1.8.4 FACTORES DE FORMA (C) *




3.1.3 DISEO: ELEMENTOS ESTRUCTURALES: TIJERAL - ARMADURA PRINCIPAL

Suponemos las siguientes Cargas para el metrado correspondiente: Peso instalacin = Peso plancha (cobertura) = Peso de la Estructura S/c (montaje de techo) = V viento = 10 kg/m2 15 Kg/m2 = 20 Kg/m2 30 Kg/m2 40 Km/hr (mapa elico RNE E020)




METRADO DE CARGAS : CARGA MUERTA CM= (15+20+10)*11.70*3 = 1579.5 Kg 6 CM= 263.25 Kg. CARGA VIVA CV=30*11.70*3 = 1053.0 Kg. 6 CV=175.50 Kg. CARGA DE VIENTO CW= (Carga de viento)




Pdin = 0.005 v2 = 0.005 (40)2 = 8 Kg/m2 Pero se considera de acuerdo a norma mnimo de 15 Kg/m2 Pdin = 15 Kg/m2 Pest = C * Pdinamico Pest = 0.6*15*11.70*3 = 315.90 Kg/m2 6 Pest = 52.6 Kg.

En fx = sen20*52.65 = 18.01 En fy = cos20*52.65 = 49.48 CARGAS ULTIMAS CM

CV

CW




Calculo de Brida Superior:

-

Seccin 5 x 2 x 4.5 mm

2000

De la TABLA 2.6 de Esfuerzos

Admisible

axial de la barra Comparamos: Admisible >

axial

-> ok!

Calculo de Brida Inferior:

-

Seccin 5 x 2 x 4.5 mm

2000


Admisible Axial de la barra Comparamos: Admisible >

axial

-> ok!




Calculo de la Montante:

-

Seccin 1 1/2 x 1 1/2 x 4.5 mm

2000


Admisible

Axial de la barra Comparamos: Admisible >

axial

-> ok!

Calculo de la Diagonal:




-

Seccin 1 1/2 x 1 1/2 x 4.5 mm

DISEO DE COLUMNAA = 15 x15 14 x14 = 29 cm 2I = 15 4 14 4 = 1017 .42 cm 3 12 12 I A1017 .42 = 5.92 29

r=

r=

Calculo de esbeltez=2(350 ) = 118 .24 200 5.92

Diseando determinando : c

c = 118 .24

2530 = 2.37 x 2 x10 622

Fcr = 0.658 ( 2.37 ) ( 2530 ) = 241 .05




Pn = 0.85 ( 29 )( 241 .05 ) = 5941 .88

3.1.4 RESULTADOS 4 5.1 CAPITULO IV CONCLUSIONES:

Despus de haber realizado el diseo de la estructura de acero y comparando con las Especificaciones de fabricacin que estn referidas a las normas y prcticas reconocidas que deben seguirse para la fabricacin de Estructuras Metlicas.




5.2

RECOMENDACIONES

4.- ANEXOS




CAPTULO I




CAPTULO II




CAPTULO III

CAPTULO IV



acero final capilla

Documents

anlisis y diseo

los elementos y los

diseo y control

recogimiento y

estructuracin y los

los santos

que se har diseo en

diseo se desarrolla