Diseno en Acero y Madera

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DEL EJERCICIO Nº1 DISEÑO EN ACERO Y MADERA DOCENTE: Ing. Jose Acero Martinez

ALUMNOS: Mollinedo Mamani, Jesus Alexander

GRUPO: ”A” SEMESTRE ACADÉMICO: 2017-I TACNA-PERÚ 2017

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Semestre 2017-I

ANALISIS Y DISEÑO DE TIJERAL (Ejercicio N 1)

CARGAS A CONSIDERAR EN EL DISEÑO: Para el diseño de esta armadura se consideró 3 tipos de carga las cuales son:  Carga Muerta  Carga Viva  Carga viento

1. CARGA MUERTA: Pesos cobertura, tijeral, viguetas y luminarias 2. CARGA VIVA: Según el reglamento Nacional de Edificaciones Norma E-020, para techos livianos la carga viva deberá considerarse 30kg/m2 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑣𝑖𝑣𝑎 ∶ 30𝑘𝑔/𝑚2

3. CARGA VIENTO: Para las cargas de viento se tomara en consideración la norma E-020 para calcular los factores de exteriores e interiores

A. FACTORES DE VIENTO: 

F.INTERIOR: Para este caso se tomara en consideración la siguiente tabla

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F.EXTERIOR: Para el cálculo se tomara en consideración la siguiente tabla

B. VELOCIDAD DE DISEÑO: Para el cálculo de esta velocidad según el reglamento se tomara la siguiente formula:



Vh: Velocidad de Diseño



V: Velocidad de la Zona



H: Altura sobre el terreno en metros

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Dado que en la ciudad de Tacna la velocidad es de 50 km/h y nuestra estructura no supera los 10 m de altura, la velocidad de diseño será de 75 km/h según la norma E-020 cargas de viento.  Velocidad de diseño : 75 km/h

C. PRESION DEL VIENTO: Para el cálculo de la presión se toma la siguiente formula según la norma E-020 de cargas.   

Ph: Presión o succión del viento por kg/m2 C: Factor de forma adimensional Vh: Velocidad de diseño

Luego se multiplica la presión por el área tributaria para obtener la carga en el nudo.

COMBINACIONES DE CARGA METODO LRFD: Las cargas nominales serán las cargas mínimas de diseño establecidas en la Norma E.090 Cargas.      

D: Carga muerta L: Carga viva Lr: Carga viva en las azoteas W: Carga de viento S: Carga de nieve E: Carga de sismo  R: Carga por lluvia o granizo.

5.1. COMPROBACION POR EL METODO LRFD: A. COMPROBACION A TRACCION: Hallando la tracción máxima admisible que puede soportar la barra:

FORMULA 1 FORMULA 2

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En este caso se tomara el menor valor para suponer la condición más crítica donde se debe cumplir la siguiente expresión:



Pu: Es la fuerza interna más crítica de cada barra

A.1. ESBELTEZ: Para tracción:  

L: Longitud de la barra R: Radio de giro

B. COMPROBACION A COMPRESION: Primero se halla el factor𝜆𝑐 de cada barra con la siguiente formula:



    

Factor de Longitud (K=1)

Radio de giro Longitud de cada barra (L) Fluencia de la barra (Fy) Módulo de Elasticidad E

Con el esfuerzo crítico hallamos la máxima compresión admisible de cada barra:

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Luego se debe comprobar si la fuerza a compresión es menor de la fuerza admisible a compresión:

Pu: Es la fuerza interna más crítica de cada barra a compresión B.1. ESBELTEZ: Luego se comprueba la relación de esbeltez a compresión con la siguiente formula Compresión:  L: Longitud de cada barra  R: Radio de giro (3,06 cm) C. PANDEO LOCAL: Para que pueda pasar pandeo local se tiene que cumplir la siguiente expresión:



  

b: Ancho t: Espesor Fy: Limite de Fluencia

La fórmula propuesta solo se utilizara para secciones Doble angulo

2.3. AREAS TRIBUTARIAS: BRIDA SUPERIOR: Largo : 5.5 m Ancho: 3.04 m Area: 16.72 m2 BRIDA INFERIOR: Largo : 5.5 m Ancho: 3.00 m Area : 16.5 m

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3. CARGAS A CONSIDERAR EN EL DISEÑO: 3.1. CARGAS MUERTAS: PESO DE LA COBERTURA : 10kg/m2 * 16.72 m2 =167.2 kg PESO DEL TIJERAL Y VIGUETAS : 40kg/m2 * 16.72 m2 =668.8 kg CARGA MUERTA BRIDA SUPERIOR : 167.2+668.8 =836 KG CARGA MUERTA BRIDA INFERIOR: 30kg/m2 * 16.50 m2 = 495 kg 3.2 .- CARGA VIVA: Solo se multiplicara la carga viva por las tres áreas tributarias que se tomaron para hallar la carga en el nudo C.V. = 30 kg/m2

CARGA VIVA: 30kg/m2 * 16.72 m2 =501.6 kg

3.3.- CARGA DEL VIENTO:

VELOCIDAD SEGÚN LA NORMA E- 020

Para hallar las cargas del viento se tomaron 2 direcciones por donde el viento empujara y se tomara las cargas más críticas de ellas para ello tenemos:

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VALOR DE C CONSTRUCCION Superficies inclinadas a 15° o menos

BARLOVENTO SOTAVENTO 0.3 -0.6 -0.7

En el sentido al plano del tijeral ±0.8, positivo presión y negativo succion METRADO: Ph1=0.005*0.3*75^2=8.4375 kg/m2 Ph2=0.005*-0.6*75^2=-16.875 kg/m2 Ph3=0.005*-0.7*75^2=-19.6875 kg/m2 Ph4=0.005*0.8*75^2=22.5 kg/m2 CARGA VIENTO 1(W1): BARLOVENTO: 8.4375*5.5*3.04=141.075 kg (PRESION) SOTAVENTO: -16.875*5.5*3.04=-282.15 Kg (SUCCION) CARGA VIENTO 2(W2): BARLOVENTO: -19.6875*5.5*3.04=-329.175kg (SUCCION) SOTAVENTO: -16.875*5.5*3.04=-282.15 Kg (SUCCION)

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CARGA VIENTO 3(W3): El viento viene de la otra dirección BARLOVENTO: 8.4375*5.5*3.04=141.075 kg (PRESION) SOTAVENTO: -16.875*5.5*3.04=-282.15 Kg (SUCCION) CARGA VIENTO 4(W4): El viento viene de la otra dirección BARLOVENTO: -19.6875*5.5*3.04=-329.175kg (SUCCION) SOTAVENTO: -16.875*5.5*3.04=-282.15 Kg (SUCCION) CARGA VIENTO 5(W5): BARLOVENTO: 22.5*5.5*3.04=376.2 kg (PRESION) SOTAVENTO: 22.5*5.5*3.04=376.2Kg (PRESION)

CARGAS PUNTUALES PUESTAS EN EL SOFTWARE SAP 2000 CARGA MUERTA

CARGA VIVA

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CARGA VIENTO 1

CARGA VIENTO 2

CARGA VIENTO 3

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CARGA VIENTO 4

CARGA VIENTO 5

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Se consideraran las siguientes combinaciones: COMB1: 1.2 D+ 1.6 Lr + 0.8 W1 COMB2: 1.2 D+ 1.6 Lr + 0.8 W2 COMB3: 1.2 D+ 1.6 Lr + 0.8 W5 COMB4: 1.2 D+ 1.6 Lr + 0.8 W4 COMB5: 1.2 D+ 1.6 Lr + 0.8 W5 COMB6: 1.2 D+ 1.3 W1 + 0.5Lr COMB7: 1.2 D+ 1.3 W2 + 0.5Lr COMB8: 1.2 D+ 1.3 W3 + 0.5Lr COMB9: 1.2 D+ 1.3 W4 + 0.5Lr COMB10: 1.2 D+ 1.3 W5 + 0.5Lr Luego al sacar la envolvente de estas combinaciones se obtienen los siguientes resultados:

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