proyecto 97-2003

UNIVERSIDAD SANTIAGO MARIO

INGENIERA CVIL

BARQUISIMETO LARA

GALPON INDUSTRIAL

ESTRUCTURA DE ACERO

Estudiantes

Ricardo Da SilvaV.19263197Profesor: Ing. Mirian RagonesiMateria: Estructura de Acero

Barquisimeto, 18 de Agosto del 2014Estructuras de Acero

Diseo y Clculo de la Estructura de un Galpn de Acero.BASE DEL CLCULO

El modelo matemtico se realiza mediante los valores de carga permanente y sobrecarga sobre la estructura CP, CV, VIENTO.

Una vez tenido esto, se procede a modelar las correas y vigas en el software RAM ADVANSE v9.0

Luego se ensamblan los elementos aportados en la primera modelacin, pero ahora modelando toda la estructura completa: correas, vigas y columnas en el software RAM ADVANSE v9.0 para generar los valores de diseos necesarios.

METODOLOGA DEL PROYECTO

Normas utilizadas para los clculos de carga

CARGAS PERMANENTES Y VARIABLES

Criterios para Proyectos. NORMA COVENIN 2002 88

CARGAS DE VIENTO:

Cargas de Viento. NORMA COVENIN 2003 86

CARGAS SISMICAS

Articulado. Edificaciones Sismo resistentes. COVENIN 1756 1

MATERIALES UTILIZADOS (GRADO DE ACERO):Para perfiles rectangulares CONDUVEN el acero es A500 grado C.

Para perfiles I, HEA, el acero es A36

ESTRUCTURA DEL CLCULO1. Calcular las cargas suministradas por la norma criterios para proyectos, segn carga muerta y carga viva. Norma Covenin 2002 88.

2. Calcular las cargas suministradas por la norma Cargas de Viento. Norma Covenin 2003 86.

3. Calcular los parmetros necesarios en el estudio ssmico mediante la norma sismo resistente. Norma Covenin 1756-1:2002

4. Introducir la estructura en el programa Ram Advanse versin 9.0

5. definir los estados de cargas

6. definir los elementos a analizar (columnas, vigas y correas)

7. cargar la estructura con las fuerzas anteriormente citadas

8. revisar los diagramas flectores, cortantes y axiales de la estructura

Caractersticas:

Sistema de entrepiso:

Sofito metlico

Cobertura de techo:

Teja Criolla

Ubicacin de la Estructura:

Estado Mrida

Estudio Geotcnico:

Velocidad de Onda Ssmica: 270 m/seg < Vsp < 350 m/seg, H = 40 mts

Parmetros a calcular:a) Para vientos: Clasificacin de la construccin segn su uso, Factor de importancia elica, Caracterstica de respuesta, Tipo de exposicin, Velocidad bsica del viento, Factor de respuesta, Coeficiente de empuje y succin, Presin dinmica.

b) Para sismos: Parmetros ssmicos, Valores espectrales de diseo, Coeficiente ssmico, Corte basal y Fuerza de tope, Fuerzas y cortantes ssmicos

c) Combinacin de cargas y acciones sobre la estructura. Esto incluye: acciones permanentes, variables, de sismo y de viento y otras acciones que correspondan sobre la estructura.Planos del Galpn

Planta Baja

Planta Alta

Fachadas

DETALLES GALPON

Consta de 6 prticos de 6 metros de alto en sus columnas

Con una zona de oficinas de gerente y secretaria, cuarto de basura, deposito, cuarto de tableros, kitchenet, y habitaciones.

Una segunda planta a altura 2.72m con habitaciones, cocina, sala de estar.

Pendiente del techo de: 12.77

Zona Anterior del galpn con 4 porticos de altura 6metros (espacio hueco para deposito)Zona Posterior del galpn con 2 prticos constituidos por 2 pisos (oficinas / habitaciones).

Zona adyacente a las oficinas: Terraza, de altura h = 2.55m con voladizo y escalera.

GEOMETRIA DEL GALPON

Techo

Material de la cubierta de techo: Teja Criolla

Mxima separacin de las correas: 190cm= 1,90m

Peso: 50 kg/m2Pendiente del techo: 12.77 (GRADOS) = 22.66% (PORCENTAJE)

Separacin de las correas:

Longitud de techo (Li): = 3.85m 3.9m

Nsep: Li/ScMax = 3.85m / 1.75m = 2.2

Por lo tanto son 2 correas

Y 4 en total con la correa del extremo y cumbrera.S= 3.9m/3= 1,3m 1,75m Cumple.

Lo que quiere decir que se tomaran 2 correas separadas cada 1,3

Colocacin de las Correas en el Techo a cada 1.3 metros c/u

Detalle Mitad de Techo Inclinado

Colocacin de las Correas en el Entrepiso a cada 1.3 metros c/u

TECHOCARGAS PERMANENTES

Cobertura de Techo: Teja Criolla

Correas de techo: Tubo estructural IPN 80, con un peso de 6.10 kg/m, ubicadas cada 1.3m.

Segn norma Covenin criterio para proyectos 2002-88 se tiene:

Por lo tanto escogeremos la teja curva de arcilla sin mortero de asiento que tiene un peso de:

Teja Curva de Arcilla sin mortero ( 50 kgf/m2

La colocacin de las correas del techo sern espaciadas S = 1.3 m por lo tanto la carga por peso lineal de la teja criolla ser:

Peso Lineal de Teja Curva de Arcilla con mortero ( 50 kgf/m2 * 1.3m = 65 kgf/m

Instalaciones

Se toma un peso de instalaciones estimado de ( 20 kgf/m2

La colocacin de las correas del techo sern espaciadas S = 1.3 m por lo tanto la carga de las instalaciones sern:

Peso Lineal por Instalaciones ( 20 kgf/m2 * 1.3m = 26 kgf/m

TOTAL CP TECHO: 65 kgf/m + 26 kgf/m + 6.70 kg/m = 97.70 kg/ml

CARGA VIVA

Techo segn norma Criterio Para Proyectos 2002 88 ( 100 kgf/m2

Segn ancho tributario de las correas = 1.3 m

Carga lineal techo 100 kgf/m2 * 1.3m ( 130 kgf/m

TOTAL CV TECHO: 130 Kg/m

ENTREPISOSistema del Entrepiso: Sofito Metlico

Lmina corrugada de acero que sirve como encofrado inferior en losas de concreto del tipo construccin mixta. Apropiadamente conectada o adherida, puede servir como refuerzo del concreto despus que ha endurecido; "steel deck, metal deck" que tiene un peso de 7.45 kg/m2.

LOSETA DE CONCRETO

Se vaca con un espesor mnimo de 12 cm para formar el piso propiamente dicho. La loseta posee una armadura de acero (malla electrosoldada SIDETUR 10x10 15x15) como proteccin contra el agrietamiento por efectos de retraccin y temperatura.

El peso de la loseta de concreto que se vaciar sobre el entrepiso y tiene un peso de 220 kg/m2

7.45 kg/m2 + 220 kg/m2 = 227.45 kg/m2

Sofito Metlico (227.45 kg/m2

La colocacin de las correas del techo sern espaciadas S = 1.3 m por lo tanto

Peso Lineal de Sofito Metlico ( 227.45 kgf/m2 * 1.3m = 295.7 kgf/m

Correas: HEA 100 con un peso de 16.6 kg/m, ubicadas cada 1.3m.

Vigas: de carga: HEA 140 Vigas de Amarre HEA 160

CARGA VIVA

ENTREPISO:

POR NORMA COVENIN 2002.88 CRITERIO PARA PROYECTOS SE TIENE QUE:Planta Alta (pasillos, salas de estar, vestuarios) ( 300 kgf/m2

Carga lineal Planta Alta 300 kgf/m2 * 1.3m ( 390 kgf/m

Terraza ( 100 kgf/m2

Carga lineal terraza 100 kgf/m2 * 1.3m ( 130 kgf/m

CUADRO RESUMEN CARGAS ESTIMADASEN KG/M2

ClasificacinCARGA VARIABLE

Planta Alta

Terraza

Techo

Total CV

CARGA PERMANENTE

TechoInstalacionesBloque de Cemento

Sofito Metlico

Total CPCarga (kgf/m2)300 Kgf/m2

100 Kgf/m2 100 Kgf/m2

500 Kg/m2

50 Kgf/m2

20 kgf/m2

270 kgf/m2

227.45 kgf/m2

567.45 Kg/m2

CARGAS DEL VIENTO

NORMA COVENIN 2003-86 CARGAS DE VIENTO

Estado Mrida: Velocidad Bsica del Viento 70 km/h

TABLA 5.1

Clasificacin de la Construccin segn su uso: Grupo BClasificacin segn El Tipo Estructural:

Tipo Prtico

Clasificacin segn El Nivel del Diseo:

Nivel de Diseo 3

Especificaciones de las acciones del viento sobre la estructura:

Factor de importancia elica: = 1

Tipo de exposicin

Tipo B

1.- Clasificacin segn la caracterstica de respuesta:

Altura de Columnas: 6m

Ancho de Galpn: 7.5m

Relacin Esbeltez: 6/7,5= 0,8 < 5

La construccin se clasifica como tipo 1

2.- Acciones del Viento

2.1.- Acciones sobre el sistema resistente al viento

Segn la tabla 6.2.2 (a) Acciones en sistema resistentes al viento

Tipo de Construccin I: cerrada

Barlovento Sotavento

Pz = qzGhCp Ph = qhGhCp

2.1.1.- Coeficiente GCpi (Subseccion 6.2.5.3)

Supongamos condiciones de permeabilidad tales que

GCpi = 0,25

2.1.2.- Factores de Respuesta ante Rfagas (seccin 6.2.4)

De la tabla 6.2.4 (a) para tipo de exposicin B y altura h = 5,53 m

h = 6 m Gh = 1,588

2.1.3.- Coeficiente Cp (Subseccion y tabla 6.2.5.1)

Cp: coeficiente de empuje y succin para los techos

2.4.- Viento TRANSVERSAL a la Cumbrera:

ZONA DE FACHADAS

Relacin L/b = 7,5/18.5 = 0,40

Entramos a la tabla de COEFICIENTES DE EMPUJE Y SUCCION CP PARA LAS FACHADAS (transversal a cumbrera)

Con >> Relacin L/b = 7,5/18.5 = 0,40Obtenemos los valores de Cp:Barlovento: Cp = 0,8 (Todas)

Sotavento: Cp = -0,5 (0 1)

Laterales: Cp = -0,7 (todas)

TRANSVERSAL A CUMBRERA:

ZONA DE TECHO

L: ancho del galpn

H: altura de columnas + (1/2) altura cumbrera

Relacin L/h = 7,5/6.43 = 1,16Angulo = 12.77

Barlovento: Cp = -0,9

Sotavento: Cp = -0,7

2.5.- Viento Paralelo a la Cumbrera

FACHADAS

L: Largo 18.5mB: ancho 7.5m

Relacin L/b = 2,5

Barlovento: Cp = 0,8 (Todas)

Sotavento: Cp = -0,3 (2 Y 3)

Laterales: Cp = -0,7 (todas)

TECHOS

Barlovento y Sotavento: Cp = - 0,7

2.6.- Presin Dinmica

Se calculara segn la forma genrica

q = 0,00485KV2 donde K = 0,413

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera

Carga de Viento Paralelo a la Cumbrera

Segn el artculo 6.2.2.1 con respecto a las acciones mnimas, se tiene que la accin del viento en condiciones de servicio para los sistemas resistentes al viento no ser menor de 30 kgf/m2. Es por ello que en las acciones que se indican en la tabla contigua se puede ver que existen acciones menores a la mnima, es por ello que se tomara la accin mnima y se colocara en la estructura.

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera MODIFICADA A 30 kg/m2 (carga mnima por norma venezolana)

Carga de Viento Paralelo a la Cumbrera MODIFICADA A 30 kg/m2 (carga mnima por norma venezolana)

ANALISIS SISMICO SOBRE LA ESTRUCTURA

Edificaciones Sismo Resistentes (requisitos). Norma Covenin 1756- 1: 2002

Zona Ssmica:

Para El Estado Mrida, segn estudios realizados y la eventualidad ssmica se normaliza en Zona: 5Movimientos de Diseo

Peligro ssmico:

Elevada

Zona ssmica: 5

Coeficiente de aceleracin horizontal

Ao=. 0.30

Coeficiente de aceleracin vertical

0.30*0.7=0.21

Formas Espectrales Tpicas de los Terrenos de Fundacin

MATERIAL: SUELOS DUROS O DENSOS

Vsp (velocidad promedio de la onda de corte en el perfil geotcnico):

270 m/seg < Vsp < 350 m/seg, H = 40 mts

se selecciona un suelo duro o denso

H = 40 ( entre 15 - 50 por lo tantoZona Sismica 5

Forma espectral:

S2

= 0.90

Clasificacion Segn su Uso:

Se selecciona el grupo: B2

Factor de Importancia = 1

Clasificacion segn el nivel de diseo:

NIVEL DE DISEO SELECCIONADO: 2

Por ser un galpn que alcanza los 6 metros y los 2 pisos en la zona de oficinas.

Clasificacion segn el tipo de estructura:

Tipo de sistema estructural resistente al sismo: Tipo I

Combinacin de sistema estructural R:FACTOR DE REDUCCION: R

Para un nivel de diseo 2 (ND2), R = 4.5

Coeficientes Ssmicos y Espectro de Diseo

Forma Espectral:

S2

T* = 0.7

= 2.6

p = 1

valores de T+

Si R < 5 entonces T+ = 0.1 (R-1)

T+ = 0.1 (4.5 1) = 0.35

Mtodo de Anlisis: mtodo de anlisis esttico

Valores espectrales de diseo:

Para una formas espectral S2 obtenemos un T*= 0.7 seg , =2.6 , P=1

Para un R< 5 obtenemos un T+= 0.1(R-1)

0.1(4.5-1) = 0.35

Fuerza de Corte basal

Corte Basal:

Vo= *Ad*W

Calculo de :

El mayor entre 1 y 2

N : Numero de niveles

T: Periodo Fundamental

T* = Maximo periodo en el intervalo donde los espectros normalizados tienen un valor constante (tabla 7.1)

De la ecuacin (9,2)

1 = 1.4 * ((2+9)/(2*2+12))

1= 0.96

se puede tomar T = Ta (DADO POR NORMA SISMO RESISTENTE)Ta=Ct*(hn)^0.75

Para edificaciones de acero se toma un Ct=0.08 de la subseccion 9.3.2.2

Hn: altura de la edificacion medida desde el ultimo nivel, hasta el primer nivel cuyos desplazamientos estan restringidos total o parcialmente

Hn= 6

T=0.08*6^(0.75)=0.31

De la ecuacin (9,3)

2= 0.8 +(1/20)*((T/T*)-1)

2= 0.8 +(1/20)*((0.31/0.7)-1) = 0.77

se toma el mayor valor de , en este caso 1=0.96

Ad=(***Ao)/(R)

Ad=(1*0.90*2.6*0.30)/(4.5) = 0.16

W peso total de la edificacin por encima del nivel base

Para la losa de concreto del sofito metlico se tiene con e=0.12

VOLUMEN DE LA LOSA

V = 6.5m*11.75m*0.12m volumen de la losa: 9.165 m3

Peso especfico del concreto: 2400 kg/m3

Peso losa concreto = 2400 kg/m3 *9.165 m3= 21996 kg

Sofito Metlico (227.45 kg/m2 * 6.5m * 11.75m = 17371.5 kg

Peso Total Losa + Sofito = 21996 kg + 17371.5 kg = 39367.5 kg

Para el techo de teja criolla = 50 kg/m2

Atecho total= 3.9 * 18.5 = 72.15 m2

La carga del techo Nivel +6.0 W ser:

W = 50 kgf/m2 x (3.9 * 18.5)m2 + 6.7 kgf/m x 8 (correas) x 18.5m ( W = 7326 kgf

Vo = 0.96 x 0.16 x 7326 kgf = 1125.27 kgf

Peso nivel +2.55m W= Peso del techo + peso total de la losa

W=7326 kgf + 39367.5 kg = 46690.5 kg

Corte Basal:

Vo= *Ad*W

Vo=0.96*0.16*46690.5 kg

Vo= 7171.7 kg

Coeficiente ssmico

C=Vo/W

C=(7171.7 kg)/( 46690.5 kg) = 0.15

Fuerza tope:

Ft=((0.06*T/T*)-0.02)*Vo

Ft=(((0.06*0.31)/0.7)-0.02)* 7171.7 kg = 47.13 kg

Acotando entre los lmites:

0.04Vo Ft 0.10 Vo

0.04 * 7171.7 kg = 286.9 kg

0.10 * 7171.7 kg = 717.17 kg

286.9 kg < 47.13 kg < 717.17 kg

No cumple por lo tanto se toma el menor valor ft = 286.9 kg

Vo Ft = 7171.7 kg - 286.9 kg = 6884.8 kg

NivelHi(m)Wi(Kgf)wihiWihi/wihififtvi

167326 439560.26961856.14286.97171

22.5546690.5119060.780.73035027.963585.85

54016.516301616884.11

ESPECTRO DE DISEO

Perodo Aceleracin

0.0000.27000

0.1000.21478

0.2000.18186

0.3000.16281

0.4000.15600

0.5000.15600

0.6000.15600

0.7000.15600

0.8000.13650

0.9000.12133

1.0000.10920

1.1000.09927

1.2000.09100

1.3000.08400

1.4000.07800

1.5000.07280

1.6000.06825

1.7000.06424

1.8000.06067

1.9000.05747

2.0000.05460

2.1000.05200

2.2000.04964

2.3000.04748

2.4000.04550

2.5000.04368

2.6000.04200

2.7000.04044

2.8000.03900

2.9000.03766

3.0000.03640

Combinaciones de CargasCombinaciones de carga son utilizadas para calcular la resistencia requerida segn lo especifican las normas de diseo. Todas las combinaciones de carga aplicables deben ser evaluadas.

1.4*CM

1.2*CM+1.6*CV

1.2*CM+1.6*CV-0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWtc + S1.2*CM+0.5CV-1.3CWpc + S1.2*CM+0.5CV-1.3CWtc + S0.9CM-1.3CWpc 0.9CM-1.3CWtc Variables

a) CM Carga Muerta

b) CV Carga Viva

c) CWpc Carga de Viento Paralelo Cumbrera

d) CWtc Carga de Viento Transversal Cumbrera

e) S Sismo

PREDIMENSIONADOTECHO DEL GALPON

CORREAS:

IPN 80 peso propio 6.10 kg/ml separacin de correas c/1.30mCARGA PERMANENTE:

Peso teja criolla: 50 kg/m2 x 1.30m = 65 kg/ml

Peso por instalaciones: 20 kg/m2 x 1.30 kg/m = 26 kg/ml

Peso propio correa: 6.10 kg/ml

Tabiqueria: 0

Total:

CP = 97.10 kg/ml

CARGA VIVA

Cv: 100 kg/m2 x 1.30m = 130 kg/ml

Cmy = WCp x Cosx = 97.10 kg/m x Cos (12.77) = 94.69 kg/ml

Cmx = Wcp x Senx = 97.10 kg/m x Sen (12.77) = 21.46 kg/ml

CMx = 21.46 kg/ml

CMy + Cv = 94.69 kg/m + 130 kg/m = 224.69 kg/m

Mayoracin de Cargas:

Wux = 1.4 CMx = 1.4 x 21.46 kg/ml = 30 kgm

Wuy = 1.2 CMy + 1.6 CV = 1.2 x 94.69 kg/m + 1.6 x 130 kg/m = 321.63 kg/ml

Momento ultimo mayorado:

Mux = (Wuy x L2) / 8 = 321.63 x (4)2 / 8 = 643.26 kgmMuy = (Wux x L2) / 8 = 30 x (4)2 / 8 = 60 kgmDonde:

Sx = Mr/Fy

Sx = 64326 kgcm / (0.6x3515) = 30.50 cm3

Por catlogo UCAB IPN 80LB= 4m

Mn = 206 Kg*m kgm

Sx = 19.6 cm3NO SATISFACE NI LA Sx NI EL Mn de esa correa.

Por lo tanto, asumiremos otro perfil para el predimensionado:

CORREA:

HEA 100 Fy: 2530 kg/cm3Momento ultimo mayorado:

Mux = (Wuy x L2) / 8 = 321.63 x (4)2 / 8 = 643.26 kgm

Donde:

Sx = Mr/Fy

Sx = 64326 kgcm / (0.6x2530) = 42.38 cm3

DONDE Sx = 72.8 cm3 (catalogo) > 42.38 cm3 (calculo) OKMn=1620 kgm > Mr: 643.26 kgm (calculo) OKSatisface la correa de techo.HEA 100

VIGAS DE TECHO:

CARGA MUERTA

HEA 140 peso propio 24.70 kg/ml

Ancho tributario de vigas de carga 4m/2=2mVigas de Carga en techo: ejes A-B-C-D

Sobre las vigas = (70 kg/m2*2m) + (peso propio 24.70 kg/m) = 164.7 kg/m Fuerzas puntuales sobre nodos en viga de carga por efecto de correa: 16.6kg/ml x 18.5m = 307.10 kgfCARGA VIVA

Cv: 100 kg/m2 x 2m = 200 kg/ml

Wservicio: Cp + CV = 164.7 kg/m + 200 kg/m = 364.7 kg/mCombinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 164.7 kg/m = 230.58 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 164.7 kg/m + 1.6 * 200 kg/m = 517.64 kg/m

Mr = 517.64 kgm (RAM)Donde:

Sx = Mr/Fy

Sx = 51764 kgcm / (0.6x2530) = 34.10 cm3

Chequeamos catlogo de UCAB

HEA 140

Sx = 155 cm3 (catalogo) > 34.10 cm3 (Calculo) OKMn = 3470 kgm > 517.64 kgm (calculo) OKPor lo tanto el perfil soporta la carga aplicada.

VIGA HEA 140

CORREAS DE ENTREPISO

Correas: HEA 100 con un peso de 16.6 kg/m, ubicadas cada 1.3m.

Sofito Metlico (227.45 kg/m2

La colocacin de las correas del techo sern espaciadas S = 1.3 m por lo tanto

Peso Lineal de Sofito Metlico ( 227.45 kgf/m2 * 1.3m = 295.7 kgf/m

CARGA PERMANENTE: 295.7 kg/m

CARGA VIVA

ENTREPISO:

POR NORMA COVENIN 2002.88 CRITERIO PARA PROYECTOS SE TIENE QUE:

Planta Alta (pasillos, salas de estar, vestuarios) ( 300 kgf/m2

Carga lineal Planta Alta 300 kgf/m2 * 1.3m ( 390 kgf/m

ANALISIS DE CORREA EN AREA OFICINA

Wservicio: CP + CV = 295.7 kg/m + 390 kg/m = 685.70 kg/m

Combinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 295.7 kg/m = 413. 98 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 295.7 kg/m + 1.6 * 390 kg/m = 978.84 kg/m

Mr = 999.23 kgm (RAM)

Donde:

Sx = Mr/Fy

Sx = 99230 kgcm / (0.6x2530) = 65.82 cm3

Sx =72.9 cm3 (catalogo) > Sx = 65.82 cm3 (calculo) OKMn = 1670 kgm (catalogo) > Mr: 999.23 kgm (calculo)

EL PERFIL CUMPLE. CORREA HEA 100

VIGA DE ENTREPISO

Viga: HEA 140 con un peso de 24.70 kg/mCARGA PERMANENTESobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 3.75m/2 + 3.75m/2 = 3.75m (carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario viga 2DEF

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 3.75m + 24.70 kg/ml = 952.64 kgf/m

Carga muerta colocada sobre la viga 2DEF de 952.64 kgf/m

CARGA VARIABLE:Carga viga 2DEF = 300 kgf/m2 * 3.75m = 1125 kgf/m

Wservicio: Cp + CV = 952.64 kg/m + 1125 kg/m = 2077.64 kg/m

Combinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 952.64 kg/m = 1333.69 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 952.64 kg/m + 1.6 * 1125 kg/m = 2943.17 kg/m

Mr = 2943.17 kgm

Sx = 155 cm3

Mn = 3580 kgm

Donde:

Sx = Mr/Fy

Sx = 294317 kgcm / (0.6x2530) = 193.88 cm3 Mn = 3580 kgm (catalogo) > 2943.17 kgm (calculo) OK

Sx = 155 cm3 (catalogo) < 193.88 cm3 (calculo) NO CUMPLE!POR LO TANTO, AUNQUE CUMPLA EL MOMENTO NOMINAL (Catalogo) > Momento resistente, no cumple el Sx, se aproxima un perfil superior, escogemos HEA 160.

Chequeamos catlogo de UCAB

HEA 160

Sx = 220 cm3 > 193.88 cm3

Mn = 5170 kgm (catalogo) > 2943.17 kgm (calculo) OKSx = 220 cm3 (Catalogo) > Sx = 193.88cm3 (calculo) OKPor lo tanto, escogemos la viga HEA 160 para entrepiso en PREDIMENSIONADO

MODELACIN DE LA ESTRUCTURA Y COLOCACIN

DE LAS CARGAS SOBRE LA MISMA.

Asumidos el predimensionado, de esta manera procedemos a modelar en RAM la estructura.

COLOCACION DE CARGA PERMANENTE SOBRE EL GALPON1- AREA DE TECHO

En el Techo (galpn + oficinas)

Correas de techo

Teja Criolla 50 kgf/m

Instalaciones 20 kgf/m2

Total ( 70 kgf/m2CP para el techo del galpn colocada sobre las correas las cargas siguientes:Se tiene un ancho tributario de 1.3m (separacin entre correas)En modelacin con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendr: Sobre las correas = (70 kg/m2*1.3m) = 91 kg/m

Carga muerta de 91 kgf/m sobre el techo

2. AREA DE ENTREPISOEntrepiso de: Sofito Metlico 227.45 kgf/m2

Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm: 20kg/m2.

VIGA 4DEFEn modelacin con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendr:

Sobre la viga 4DEF con un ancho tributario de 4.25m = (carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario viga 4DEF

Sobre la viga de carga 4DEF con un ancho tributario de 4.25m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 4.25m = 1051.66 kgf/m

Carga muerta de 1051.66 kgf/m sobre la viga de carga 4DEF

VIGA 3DEF

En modelacin con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendr:

Sobre la viga 3DEF con un ancho tributario de 4m = (carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario viga 3DEF

Sobre la viga 3DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 4m = 989.8 kgf/mCarga muerta sobre la viga 3DEF de 989.8 kgf/m

VIGA 2DEF


Entonces, se tendr:

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 3.75m = (carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario viga 2DEF

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 3.75m = 927.94 kgf/m


VIGA 1DEF


Entonces, se tendr:

Sobre la viga de carga 1DEF con un ancho tributario de 3.75m = (carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cermica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario viga 1DEF

Sobre la viga de carga 1DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 3.75m = 927.94 kgf/m


Contribucin de carga permanente en el entrepiso de las paredes de mezaninna

PARED APOYADA EN VIGA 3DEF

Sobre la viga 3DEF se tiene un peso por mampostera de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga 3DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 3DEF = (270 kgf/m2 * 15.8m2) / 6.5 m = 656.31 kgf/m

Carga por efecto de paredes sobre la viga 3DEF de 656.31 kgf/m

Nota: (se visualiza la carga de 989.8 kgf/m ya que esa fue colocada anteriormente como carga muerta por efecto del entrepiso)



Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga de carga 2DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 2DEF = (270 kgf/m2 * 21.32m2) / 6.5 m = 885.6 kgf/m

Carga por efecto de las paredes de 885.6 kgf/m




Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga 1DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 1DEF = (270 kgf/m2 * 15.8 m2) / 6.5 m = 656.31 kgf/m

Carga por efecto de las paredes de 656.3 kgf/m


PARED APOYADA EN VIGA F

Sobre la viga F se tiene un peso por mampostera de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga F = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga F = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga F de 770.8 kg/m

PARED APOYADA EN VIGA E

Sobre la viga E se tiene un peso por mampostera de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga E = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga E = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga E de 770.8 kg/m

PARED APOYADA EN VIGA D

Sobre la viga D se tiene un peso por mampostera de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga D = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga D = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga D de 770.8 kg/m

CARGA VARIABLE1- ZONA TECHO

Para el techo del galpn:

Como la construccin es un galpn con techo de teja criolla no visitable, se considera una carga variable de 100 kgf/m2, ya que aunque no es un techo visitable, se debe tomar en cuenta el peso que pudiera soportar durante el montaje. Segn la norma para techo con Cp>50 kg/m2 y pendiente u ( 2.22cm > 0.32cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 100 como correa de techo.

Viga de techo de todo el galpn

Longitud no arriostrada de la correa Lb = 4m.

Se ingresa la carga del techo en posicin perpendicular a la correa y se obtiene del software RAM los esfuerzos del perfil, ellos son:

Momento Flector

Mu = 3981.18 kgf*m

Cortante

Vu = 3382.04 kgf

El perfil usado es:

HEA 140

Chequeo por flexin

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexin como se ve:

Mn = 3470 kgf*m

Por lo tanto NO CUMPLE EL FLECTOR.

Procedemos a subir de perfil a

HEA 160

Momento Flector HEA 160

Mu = 3734.14 kgf*m

Chequeo por flexin

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexin como se ve:

Mn = 5030 kgf*m

Por lo tanto SI CUMPLE EL FLECTOR.

Cortante HEA 160

Vu = 3504.88 kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rtula Plstica

Chequeo por rotula plstica los perfiles que hemos tomado de la bibliografa de la UCAB son compactos por lo tanto la condicin acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgf*m

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgf*m

6125 kgf*m < 8250 kgf*m OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plstica.

Chequeo por Deflexin

(Maxima)u por RAM = 0.98 cm por lo tanto como Max > u ( 2.22cm > 0.98cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como viga de techo.

Correa del Entrepiso

HEA 100

Mu = 21.37 kgf*m

Chequeo por flexin

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexin como se ve con un Lb de 3.5m

Mn = 1670 kgf*m


Cortante HEA 100

Vu = 38.68 kgf

Ok! Cumple a corte



Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 83cm3 = 207500 kgf*cm = 2075 kgfm

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 72.8cm3 = 273000 kgf*cm = 2730 kgfm

2075 kgfm < 2730 kgfm OK!



(Maxima)u por RAM = 0.32 cm por lo tanto como Max > u ( > 0.03cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 100 como correa de entrepiso.

Viga de Amarre del Entrepiso

HEA 140

Mu = 4289.76 Kgf*m

Chequeo por flexin


Mn = 3580 kgf*m

Por lo tanto NO CUMPLE EL FLECTOR.

Subiremos un perfil ms llevndola a HEA 160

Mu = 4418.61 kgf*m

Chequeo por flexin


Mn = 5170 kgf*m


Cortante

Vu = 7210.83 kgf

Ok! Cumple a corte



Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgf*m

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgf*m

6125 kgf*m < 8250 kgf*m OK!



(Maxima)u por RAM = 0.57 cm por lo tanto como Max > u ( 1.94cm > 0.57cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como viga de amarre de entrepiso.

Viga de Carga de EntrepisoHEA 160

Momento Flector

Mu = 1374.53 kgf*m

Chequeo por flexin

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexin como se ve con un Lb de 4m

Mn = 5030 kgf*m


Cortante HEA 160

Vu = 2067.84 kgf

Ok! Cumple a corte



Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgfm

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgfm

6125 kgfm < 8250 kgfm OK!



(Maxima)u por RAM = 0.21 cm por lo tanto como Max > u ( > 0.21cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como Viga de Carga de entrepiso.

Columnas

Perfil HEA 200

Carga Axial Pu = 21808.94 kgf

Datos

Pu = 21808.94 kgf (Por RAM)

Ag = 53.8 cm2

r = ry = 4.98 cm

L = 2.75 m

K= 1

Tipo de Acero = A36

fy = 2500 kg/cm2

E = 2.1x106 kg/cm2

Fu = 4078 kg/cm2

U = 0.85

Chequeo de esbeltez:

( ( 55.22 < 200 ok Cumple la Esbeltez

Chequeo de la FlexoCompresin:

Datos dados por RAM

Mux = 853.36 kgf*m

Muy = 29.56 kgf*m

Pu = 21808.94 kgf

De los valores de la Tabla UCAB tenemos de la HEA 200:

Mny = 4580 Kgm, Mnx = 9770 kgm, Pn = 99010 kgf

Ok Cumple FLEXOCOMPRESION

Chequeo del Pandeo local

Comparando

Pu *Pn Kg OK!

Se escoge el perfil HEA 200 como Columna del galpn.

PLACA BASE

COLUMNAS HEA 200

Pu = Kg

Dimensiones del perfil

bf = 20 cm

d = 19 cm

A1 = bf * d = 20 * 19 = 380 cm2

A2: Area de la Zapata

A2 = 30 cm x 30 cm = 900 cm2

1.54

Documents

proyecto 97-2003