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Mecanica Resistencia de Materiales (1)

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Mecanica Resistencia de Materiales (1)

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Dedicatoria:A nuestros maestros que en este andar por la vida, influyeron con sus lecciones y experiencias en formarnos como personas de bien y preparados para los retos que pone la vida, a todos y cada uno de ellos les dedico cada una de estas pginas.

Contenido

1. RESUMEN / ABSTRACT32. OBJETIVOS43. ANTECEDENTES.44. PROPIEDADES FISICAS,MECANICAS Y QUIMICAS DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL SELECCIONADO...45. APLICACIN DE CALCULOS DIMENSIONAMIENTO & VERIFICACION5a) caso 1.5b) caso 2..5c) caso 3.56. INTERPRETACION DE RESULTADOS..67. CONCLUSIONES68. SUGERENCIAS69. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.6Bibliografia7

1. RESUMEN / ABSTRACT

La estructura a analizar es un techo, del rea de acabado de la empresa Comercial Eterna S.A. Obra realizada en el mes de enero del 2015.El cual est conformado con fierro corrugado de , y tubo de acero cuadrado de 2x2 unidos por soldadura, cubierto por calaminas de zincDe la cual esta sostenida por 6 columnas construidas de tubo de acero cuadrado de 4x4.Como objetivo del trabajo es verificar si el diseo de las columnas del techo son correctas para soportar las cargas como instalaciones de equipos como extractoras, adems de la carga viva que pueda transitar para el mantenimiento respectivo del techo.

2. OBJETIVOS

Objetivos Generales

Aplicar los conocimientos adquiridos en clase para verificar la estructura del techo, realizando especialmente los clculos de las columnas que soportan el techo.

Objetivos especficos1. Verificar si las dimensiones de las columnas del techo o seccin son correctas para soportar el peso de la estructura as como la carga muerta y una cantidad mxima de personas sobre el techo, conocida como carga viva.2. verificar las cargas axiales por mtodos de los nodos y calcular la fuerzas de un tramo de la cercha para ver si trabaja a tensin o compresin.3. determinar el diagrama de corte y momento flector de los tijerales que soportan el techo asumiendo una carga viva en un extremo.

3. ANTECEDENTESLa estructura analizar es un techo, como se muestra en la figura, fue construido en el mes de enero de este ao, consta de 6 columnas de tubo cuadrado 4X4. Sobre estas columnas se apoya las cerchas y tijerales donde van ir apoyados las calaminas.

En donde el rea del techo esAncho: 6mtLargo: 9mtDistancia entre cerchas: 3mtDistancia entre tijerales: 1.8mt

4. PROPIEDADES FISICAS, MECANICAS Y QUIMICAS DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL SELECCIONADO:El acero corrugado y tubo cuadrado._Cuenta con las siguientes propiedades: trabajabilidad, resistencia, ductibilidad.y tenacidad. https://es.wikipedia.org/wiki/AceroComponentes: el fierro corrugado y el tubo de acero es bsicamente la mezcla de hierro y carbono.El acero: el acero es una aleacin de hierro y carbono , donde el carbono no supera el 3.5% que le otorga mayor resistencia y pureza, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0.2% y el 0.3% para aceros de bajo carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser frgiles y no poderse forjar, se moldean. Algunas veces otros elementos de aleacin especficos tales como el Cr (cromo) o Ni (nquel) se agregan con propsitos determinados.No se debe confundir el hierro con el acero. Dado que el hierro es un metal en estado puro al que se mejoran sus propiedades fsico qumicas con la adicin de carbono y dems elementos.La gran variedad del acero llevo a Siemens a definirlo como un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia.Por la variedad y disponibilidad de los elementos primordiales que abundan en la naturaleza ayudan facilitando de su produccin en cantidades industriales, el acero son la aleaciones ms utilizadas en la construccin de maquinarias. Herramientas, edificios y obras pblicas. Habiendo contribuido al alto nivel de desarrollo tecnolgico de las sociedades industriales.Composicin qumica del acero:Composicin qumica

Denominacin ASTM a 615 G60

Composicin qumica del acero utilizadoC = 0.386%Mn = 0.929%Si = 0.200%P = 0.036S = 0.037%

El carbono: es el que determina sus propiedades mecnicas. A mayor contenido de carbono la dureza, la resistencia, la traccin y el lmite elstico aumentan. Por el contrario disminuye la ductibilidad y tenacidad.El magnesio: es adicionado en forma de ferro magnesio, aumenta la forjabilidad del acero, su templacidad y resistencia al impacto, asi como disminuye en su ductibilidad.El silicio: se adiciona en proporciones que varan en 0.05% a 0.5%, se incluye en la aleacin para propsitos de oxidacin, pues se combinan con oxigeno disuelto en la mezcla.El cromo: incrementa la resistencia a la abrasin y a la templacidad.El nquel: mejora la resistencia al impacto y calidad superficialEl vanadio: mejora la templacidad.El fosforo: al igual que el azufre en algunos tipos de acero se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensin y mejorar la maquinabilidad: pero reduce la ductibilidad y la resitencia al impacto.Propiedades mecnica del acero corrugado: ASTM A615-GRADO60

Propiedades mecnicas del tubo cuadrado de acero LAC- ASTM A500

Caso1.Calcular el esfuerzo normal al que estn sometida la seccin transversal de la columnas1. peso de las cerchas (c/u)-tubo cuadrado de 2x2 (28.26mt x4.316kg/m)121.970kgSoldadura.0.5kg2. peso de los tijerales que unes las columnas (c/u)Tubo cuadrado de 2x2(6m x 4.326gg/m)..25.956kgBarra corrugada de (6m x 2.235kg/m)..13.41kgBarra corrugada de (9.9m x 0.994kg/m).9.8406kgSoldadura ..0.5kg3. peso de los tijerales donde van apoyado el techo (c/u)Barra corrugada de (26.58m x 0.994kg/m)..26.42052kgSoldadura..0.5kg4. peso de las calaminas (total)Calaminas de zinc de 1.83 x 0.50 (40 x 2.255kg)..90.2kgTornillos de anclaje ..1kg5. platinas que sirven de soporte de las cerchas (total)Platina de .7kg6. carga viva (total)Estimada 20 personas(75kg )1500kg

Calculo del esfuerzo normal = F / A

= 3.03644Mpa

Caso 2. Analizar las cargas axiales sobre la cercha, en la que estn apoyados los tijerales, techo, asi como calcular las fuerza por mtodo de secciones en donde analizaremos un tramo de la estructura para verificar si trabaja a compresin o tensin

3. caso. Calcular el diagrama de corte y momento flector de los tijerales que soportan el techo

6. Interpretacin de resultados:Interpretacin del caso 1: las columnas soportan cargas admisibles. Ya que la resistencia del tubo de acero es mucho mayor, a la fuerza que soporta, por lo tanto es seguro. Y no realiza mucho esfuerzo.Interpretacin del caso 2: El anlisis de los nodos es para determinar si las cargas que soportan los cerchos, estn a compresin o tensin, tomando una muestra por medio del mtodo de secciones en donde nos dimos cuenta que el tramo ad esta a compresin y el tramo ac esta a tensin.Interpretacin caso 3:Al analizar el diagrama de corte y momento flector, nos sirve para encontrar las reacciones en los puntos AY BY. Que nos permite calcular el esfuerzo que se necesita para resistir dicha fuerza o esfuerzo.

7. conclusiones:Basado en los resultados la estructura no falla, las columnas soportan fuerzas pequeas en su rea transversal para la capacidad de resistencia que tiene este material.Las cerchas soportan cargas uniformes y no esfuerza los tijerales ya que trabajan uniformemente para no causar flexion .

8. sugerencias:Es mejorar las uniones que tienen la columna con el cercho ya que solo esta soldada, se sugiere que esa unin este unidad por pernos para que haya mejor soporte ya que la soldadura en eso caso como soporta peso no es muy seguro.

9. bibliografa:https://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttp://metododelosnodos.blogspot.com/http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/duran_p_da/capitulo4.pdfhttp://www.acerosarequipa.com/productos.html