Predimensionado Estructuras de Acero

1.

LINEAMIENTOS PARA EL PREDIMENSIONADO DE UNA ESTRUCTURA SISMORRESISTENTE EN ACERO 1.1.

Predimensionado de vigas

El predimensionado de vigas se realizará por la condición de las deflexiones o flechas máximas recomendadas por la AISC, para dichos elementos.

Para obtener valores para vigas con otro esfuerzo cedente bastará multiplicar el cociente obtenido por el valor dado por 2530/Fy real.

1.2.

Predimensionado de columnas

Se incorpora un predimensionado para sistemas SMF, basado en el criterio de columna fuerte viga débil; se obtienen los siguientes valores de relación entre el módulo plástico de la columna y el módulo plástico de la viga:

El valor Zc dependerá de la colocación de la columna, si las vigas llegan al ala de la columna se tomará el módulo del eje fuerte Zc = Zx; mientras que si llegan al alma de la columna se tomará el módulo del eje débil Zc = Zy. Cuando la viga y la columna sean de distintos aceros se deberá multiplicar el valor de la relación dado por el factor Fyb/Fyc.

1.3.

Predimensionado de Arriostramientos.

Es conveniente colocar los arriostramientos de la estructura en forma simétrica para que la fuerza sísmica se distribuya adecuadamente, evitando torsiones de la estructura. La forma de elegir el tipo de diagonales dependerá del ángulo que su eje forme con la horizontal, mientras este ángulo sea más cercano a los 45°, el perfil del arriostramiento trabajara mejor ante las cargas laterales. Para la selección de un perfil adecuado para las diagonales se considera el efecto del pandeo total de la sección o esbeltez, con el fin de determinar el radio de giro adecuado que cumpla con este requisito:

KL E KL Fy ≤4 ⇒ rmin ≥ rmin Fy 4 E Para los arriostramientos considerados como libres en los extremos, se toma el factor de longitud efectiva K=1,00 para ambos ejes del perfil. En casos como los arriostramiento dispuestos en X de solo un piso se considera K=0.50 para la longitus total del arriostramiento, solo para el sentido del pandeo total paralelo al eje del elemnto, por lo cual se recomienda colocar el perfil con ele del menor radio de giro (Eje Y-Y) paralelo al arriostramiento; en el otro sentido de pandeo el factor K=1,0 y el radio de giro es el de eje mayor (eje X-X).

1.4.

Predimensionado del sistema de piso:

El predimensionado del sistema de piso no obedece a los criterios sísmicos sino a los criterios de cargas gravitacionales y arriostramiento lateral de los elementos resistentes de la estructura.

1.

Predimensionado de correas y vigas de transferencia. La orientación y número de las correas vendrá dado por la necesidad de arriostramiento de la viga a la que llegan; una distancia usualmente utilizada para la colocación de las correaras es un valor entre 1,00 a 1,50 m; paralelas a la menor luz de las vigas.

Para predimensionar el perfil por su capacidad se debe tomar la acción gravitacional factorizada (Q) por el ancho tributario (at) de la correa o viga de transferencia. Donde su capacidad está dada por la sección que resista el siguiente momento:

φM n = 0.90Z x Fy ≥

( Qa t ) L2 8

Donde: L: Longitud de la correa o viga de transferencia. Q: Carga distribuida por acciones gravitacionales. 1.40CP 1.20CP+1.20CV+0.50CVt Para considerar el criterio de flecha máxima se debe respetar el siguiente parameétro:

L 56000  Z x ≤ d Fy  Z req

   

Donde: d: altura del perfil de la correa o viga de transferencia. Zx: Módulo plástico del perfil de la correa o viga de transferencia. Zreq: Módulo plástico mínimo que satisfaga los requerimientos de capacidad.

1.1.

Predimensionado de losa: El predimensionado de la altura (h) de la losa dependerá de la distancia entre apoyos o correas que la sostienen, siendo la altura mínima de la losa 90 mm y el espesor mínimo del concreto sobre la parte más exterior del sofito metálico 50 mm.