Trabajo Aceros 2 JCC

UNIVERSIDAD DE LA SERENA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN OBRAS CIVILES

ESTRUCTURAS DE ACEROS II

PROYECTO DE DISEÑO DE NAVE INDUSTRIAL

PROFESOR  José Aguile!

ALUMNOS Jo!"u#$ C!%&os G!'#! E(u!(o Es&i$o)! Cee$i' Ci$*+,! -ue*! Peei!

L! See$!. O'*u/e (e 0123

ÍNDICE PÁGINA 03

1.-INTRODUCCIÓN 2.-RESUMEN

04

3.-NORMAS

05

4.-CONSIDERACIONES GENERALES

05

5.-ESPECIFICACIONES TECNICAS

06

6.-BASES DE DISEO 6.1.-CARGAS BASICAS

0!

6.2.- COMBINACIÓN DE CARGAS

0"

!.-MEMORIA DE CÁLCULO !.1.-DESCARGA DE LOSA

10

!.2.- VERIFICACIÓN DE PERFILES

11

!.3.- FUNDACIONES

22

!.4.- PLACAS BASE

23

#.-CONCLUSIONES

2!

".-ANE$O

2#

0

ÍNDICE PÁGINA 03

1.-INTRODUCCIÓN 2.-RESUMEN

04

3.-NORMAS

05

4.-CONSIDERACIONES GENERALES

05

5.-ESPECIFICACIONES TECNICAS

06

6.-BASES DE DISEO 6.1.-CARGAS BASICAS

0!

6.2.- COMBINACIÓN DE CARGAS

0"

!.-MEMORIA DE CÁLCULO !.1.-DESCARGA DE LOSA

10

!.2.- VERIFICACIÓN DE PERFILES

11

!.3.- FUNDACIONES

22

!.4.- PLACAS BASE

23

#.-CONCLUSIONES

2!

".-ANE$O

2#

0

1.- INTRODUCCIÓN E$ el siguie$*e i$4o%e. JCC i$ge$ieos &ese$*! el (ise5o , '6l'ulo (e u$! $!7e i$(us*i!l "ue +! soli'i*!(o %i$e! JOAG %i$e! JOAG &!!  &!! su 'o$s*u''i8$ e$ el '!%&!%e$*o %i$eo P!s'u! L!%! . u/i'!(o e$ l! L!*i*u( Su 09: 29; 29 ; < Lo$gi*u( Oes*e =1: 12; ! u$! !l*i*u( (e >?11 %@s@$@%@  El &o,e'*o 'o$sis*e e$ u$! $!7e es*u'*u!(! &i$'i&!l%e$*e 'o$ !'eo. s!l7o !l/!5ile#!  &!! los %uos 4o$*o$es l!*e!les , 4o$*!les. u$*o 'o$ +o%ig8$ !%!(o u*ili)!(o &!! 'o$s*u''i8$ 'o$s*u''i8$ (e los! (e o4i'i$! , 4u$(!'io$es 4u$(!'io$es &ese$*es e$ l! &l!$i4i'!'i8$ &l!$i4i'!'i8$ (el &o,e'*o@ P!! l! e!li)!'i8$ (e es*e (o'u%e$*o se u*ili)!o$ los 'i*eios (is&ues*o e$ l!s $o%!*i7!s 7ige$*es "ue egul!$ es*e *i&o (e es*u'*u!s. e$ 'u!$*o ! *o(!s l!s 'o$(i'io$es , 4!'*oes i%&o*!$*es el!'io$!(os 'o$ el 'o%&o*!%ie$*o (e l! $!7e. ,! se! l! &ese$'i! (e $ie7e. 7ie$*os (e !l*! 7elo'i(!(. so/e'!g!s !so'i!(!s !l uso 4u*uo. e*'@ E$ los los '!&# '!&#*u *ulo loss . > .3 , ?. es*! es*! %e%o %e%oi i!! se e4i e4ie eee ! l!s l!s $o $o% %!s !s u*il u*ili) i)!( !(!s !s.. 'o$si(e!'io$es ge$e!les '!!'*e#s*i'!s geo%é*i'!s. es&e'i4i'!'io$es *é'$i'!s %!*ei!les (e 'o$s*u 'o$s*u''i ''i8$ 8$ , /!ses /!ses (el (ise5o (ise5o (e l! es*u'* es*u'*u! u! (e*e% (e*e%i$! i$!'i8 'i8$$ (e l! '!g!s '!g!s !so'i!( !so'i!(!s. !s. es&e'*i7!%e$*e@ E$ el '!&#*ulo = se (es!oll! l! %e%oi! (e '6l'ulo e$ si (es'!g! (e los!. 7ei4i'!'i8$ (e &e4iles. 4u$(!'io$es , &l!'!s /!ses. 4i$!li)!$(o 'o$ los '!&#*ulos  , 9. e4ei(os ! 'o$'lusio$es e!li)!(!s , u$ !$eo 'o$ i%6ge$es (e l! es*u'*u! %o(el!(! e$ s!& 0111 72>@



2.- RESUMEN El &o,e'*o 'o$sis*e e$ es*u'*u! , (ise5! (e u$! $!7e i$(us*i!l 'u,! %!*ei!li(!( es e$ !'eo es*u'*u!l. los!s (e +o%ig8$ !%!(o , %uos (e l!(illo@ Es*e &o,e'*o se u/i'!6 e$ el '!%&!%e$*o %i$eo (e P!s'u! L!%!. lo 'u!l ge$e!6 soli'i*!'io$es !l*! e$ 'u!$*o ! 4!'*oes (e $ie7e , 7ie$*o@ E$ 'u!$*o ! su uso el!'io$!(os 'o$ el 6e! (e %i$e#! &o&o'io$!6 (e es4ue)os (e so/e'!g! !so'i!(o ! su $i7el (e e$7eg!(u! , uso i$(us*i!l@ P!! el '6l'ulo (e los es4ue)os , (es&l!)!%ie$*os se u*ili)8 el so4*!e 'o%&u*!'io$!l S!&0111 !(7!$'e( 2>@0@ P!! el (ise5o (e los ele%e$*os es*u'*u!les se u*ili)8 el %é*o(o (e l!s *e$sio$es !(%isi/les segH$ lo es&e'i4i'! l! $o%!*i7! !'*u!l 7ige$*e , el %!$u!l IC-A. 011.  &!! es*u'*u!s (e !'eo@ L! %e%oi! (e '6l'ulo &e*e$(e %os*! los esul*!(os o/*e$i(os e$ el (es!ollo (e l! es*u'*u!. (e!$(o 'o$s*!$'i! (e los 7!loes 'o$si(e!(os &!! e!li)! l! e7!lu!'i8$ (e los !s&e'*os i$ge$ieiles , 'o$s*u'*i7os "ue e"uiee l! $!7e i$(us*i!l soli'i*!(!@

>

3.- NORMAS

 NC+23=@O40119. Dise5o es*u'*u!l < C!g!s &e%!$e$*es , C!g!s (e Uso@  NC+0?9@O4011. Dise5o s#s%i'o (e es*u'*u!s e i$s*!l!'io$es i$(us*i!les@  NC+2=2 O4@0121. Dise5o es*u'*u!l K Dis&osi'io$es ge$e!les , 'o%/i$!'io$es (e '!g!@  NC+>0@O4=2. C!l'ulo (e l! !''i8$ (el 7ie$*o so/e l!s 'o$s*u''io$es@ AISCK299. A%ei'!$ I$s*i*u*e o4 S*eel Co$s*u'*io$@ S&e'i4i'!*io$ 4o S*u'*u!l S*eel Buil(i$gs o4 *+e A%ei'!$ I$s*i*u*e o4 S*eel Co$s*u'*io$. 9*+ E(i*io$. 299@ ACI 2K13@ C8(igo (e Dise5o (e -o%ig8$ A%!(o@ A%ei'!$ Co$'e*e I$s*i*u*e@  NC+>2 O4=2 Co$s*u''i8$K So/e'!g!s (e $ie7e

4.- CONSIDERACIONES GENERALES

• Lu) (e l! N!7e

F%&'() 4.1 N)*+ G+,+() l2 %

• Lo$gi*u( (e l! N!7e

L>. %

• Se&!!'i8$ e$*e ees (e &il!es

!3. %

• Al*u! (e Pil!es

+?.3 %

• Pe$(ie$*e (e los 4!l(o$es 0

23.?>:

• U/i'!'i8$ C!%&!%e$*o %i$eo P!s'u!KL!%! • Al*u! s@$@%

>?11%

• Te$si8$ !(%isi/le (el *ee$o

2. gQ'%ᶟ

3

• Ti&o (e !'eo A >0K0= ES •  N!7e 'e!(! 'o$ %uo (e l!(illos

?

5.-ESPECIFICACIONES TCNICAS /(%&,+ El +o%ig8$ 'o$si(e!(o e$ el (ise5o es (e g!(o -1 'o%o se (e4i$e e$ l! $o%! NC+2=1@O43 -o%ig8$ < Re"uisi*os Ge$e!les@ L!s &o&ie(!(es (el +o%ig8$ so$ l!s siguie$*es '  f  c 25 MPa Resis*e$'i! 'il#$(i'! (el +o%ig8$ ! los 0 (#!s =

Ec 4700 √ f ' c =

M8(ulo (e el!s*i'i(!(

A)%+()

• L!(illo +e'+o ! %!$o (e es&eso

e23 '%

• De$si(!( (e !l/!5ile#!

ɤ

2.? TQ%ᶟ 

A+( 7+ (+8'+(9 El !'eo u*ili)!(o 'oes&o$(e ! u$! /!! 'o$ es!l*es (e !l*! esis*e$'i! A?1K>01- segH$  NC+01>O4011? A'eo K B!!s l!%i$!(!s e$ '!lie$*e &!! +o%ig8$ !%!(o@ L!s &o&ie(!(es (el !'eo so$ l!s siguie$*es f  y 420 MPa Te$si8$ (e 4lue$'i! =

 E

M8(ulo (e el!s*i'i(!(

=

2100000

kg cm

2

A+( +:(':'() L! '!li(!( (el !'eo u*ili)!(o e$ &e4iles. &l!$'+!s (e 'o$ei8$ , &l!'!s /!se se6 ASTM A?@ f  y

2530

=

kg 2

cm

P+(, 7+ ),);+ Los &e$os (e !$'l!e se6$ (el *i&o ASTM A1=@

=

6.-BASES DE DISEO 6.1.-C)(&) .1 gQ%0 Aisl!$*e Polies*ie$o e&!$(i(o 0.1 gQ%0 Ele%e$*os (e 4i!'i8$ >.1 gQ%0 TOTAL 20 =&>2  / So/e'!g! (e uso

• Te'+u%/e 1@2 To$Q%0 • Piso O4i'i$!s 1@03 gQ%0 L! so/e'!g! (e *e'+o se6 e(u'i(! segH$ 4!'*oes e&l#'i*os (e l! NC+23=@O4?@ Es*! '!g! es*!6 (is*i/ui(! u$i4o%e%e$*e so/e l!s su&e4i'ies , !&li'!(!s segH$ 6e!s *i/u*!i!s e$ '!(! %!'o@ De !'ue(o ! l! T!/l! 2 (e l! $o%! NC+ 23=@O4?. se (e*e%i$! l! so/e'!g! e(u'i(! 'o$ los siguie$*es &!6%e*os

T)) 6.1 S(+)(&) 7+ ' (+7'%7 ',%8(++,:+ 7%:(%'%7) ?)() :+@ tg ( ∝ ) 20 =

 Area Tributaria 5.7 m =

2



Fi$!l%e$*e l! so/e'!g! (e *e'+o "ue(! (e4i$i(! (e 3 gQ%0 'o$ u$ !$'+o *i/u*!io (e 2 % ' So/e'!g! (e Nie7e Po l! !l*i*u( *o&og64i'! (el '!%&!%e$*o. se 'o$si(e! u$! so/e'!g! (e 0>1 gQ%0@ ( C!g!s (e 7ie$*o L! so/e'!g! (e 7ie$*o se6 '!l'ul!(! segH$ lo e&l#'i*o e$ l! N'+ >0@O4=2 2

q

=

u

16

=

27,78 16

2 =

48,23

 Kg T   ≈ 0,05 2 2 m m

Do$(e u e&ese$*! l! 7elo'i(!( (el 7ie$*o e$ P!s'u!KL!%!@

F%&'() 6.1 C)(&) 7+ *%+,:

9

6.2.-C%,)%,+ 7+ C)(&) Dise5o (e !'eo se e!li)! segH$ l!s siguie$*es 'o%/i$!'io$es (e '!g!s (es'i*!s e$ l!  NC+2=2@O40121 2 PPD 0 PPDS'  PPDS% > PPD1.=3S'1.=3S% 3 PPDV ? PPDVK = PPDV,  PPDV,K 9 PPD1.=3V1.=3S'1.=3S% 21 PPD1.=3VK1.=3S'1.=3S% 22 PPD1.=3V,1.=3S'1.=3S% 20 PPD1.=3V,K1.=3S'1.=3S% 2 1.?PPDV 2> 1.?PPDVK 23 1.?PPDV, 2? 1.?PPDV,K

21

!.-MEMORIA DE CÁLCULO !.1.-D+)(&) 7+ L)

22

!.2.-V+(%8%)%, ?+(8%+ P+(8%+ ':%%9)7

T)) !.2.1 P+(8%+ ':%%9)7 S%%:)%,+  1.5) =  !"

@ C?(+%, 7+ @(%&, # := N + Tr  #

= −26.704 ⋅ T

Dis*!$'i! e$*e el /o(e (e l! &l!'! , el /o(e 'o%&i%i(o (el &e4il u

:= a1 + a2

u

= 10 ⋅ cm

Te$si8$ (e 'o%&esi8$ (el +o%ig8$ f c1

:=

2⋅# 3⋅u ⋅$

cumple

f c1 =  −35.606 ⋅

%& cm

2

 2 ⋅ # ≤ 0.35 ⋅f    = !" c 3⋅ u ⋅$

>@ P)) )+ Mt

:=  ⋅ f c1 ⋅ u2  4 '

e1 :=

6 ⋅ Mt 0.75⋅ f y

e1

= 22.'67( ⋅ mm

Si$ A*ies!(oes

3@ P)) 7+ (:+ Lo$gi*u( &l!'! (e 'o*e

!23 '% 03

Al*u! &l!'! (e 'o*e σ :=

!>23 '%

) a3 ⋅ a4

cm

  cumple σ ≤  6.07 ⋅ 

f c

 σ ⋅ a

2

  ⋅ =  !" 2   cm %&

%& cm

M* :=

%&

σ =  11.6 ⋅

2

2

4

2

6 ⋅ M*

e2 :=

 a3 ⋅  0.75 ⋅ f ya   e2

1cm

= 4.738 ⋅mm

2@ E8'+(9 ',) Es4ue)o !i!l

NKK.=3 T

Co*e

V1.=3? T

Mo%e$*o

M2.?9 TK%

2. Tracción de los pernos

Distancia entre el centro del perno traccionado y el borde comprimido del perfl a

:= H +

a2

a

= 35 ⋅ cm Tr  :=

 Tracción de los pernos  Anec

:=

Tr  0.6⋅ f ya

M

− 0. 475 ⋅ N⋅ H

= 7.585⋅ton

a

= 3.6'' ⋅ cm2

Nº de Pernos

3

Diámetro de Pernos

Dp=38mm 2

Factor de Seguridad

(

cumple FSp

FSp

:=

> 1.5) =  !"

3. Compresión del hormigón

0?

np ⋅Dp

⋅π

4Anec

= '.1'7

# := N + Tr 

#

= 3. 0'6 ⋅ T

Distancia entre el borde de la placa y el borde comprimido del perfl u

:= a1 + a2

u

= 10 ⋅ cm

 Tensión de compresión del ormigón

f c1

:=

2⋅# 3⋅u⋅$

cumple

%&

f c1 =  4.128 ⋅

cm

2

 2 ⋅ # ≤ 0.35 ⋅ f    = !" c 3⋅u ⋅$

4. Placa base

Mt

:=   ⋅ f c1 ⋅ u2 4 '

6 ⋅ Mt

e1 :=

0.75⋅ f y

e1

= 7.82⋅ mm

!Sin "tiesadores#

5. Placa de corte

$ongitud placa de corte

a 3=%& cm

"ltura placa de corte

a'=%& cm

σ :=

)

σ =  3.36 ⋅

a3 ⋅ a4

cm

  cumple σ ≤  6.07 ⋅ 

f c

e2 :=

 σ ⋅ a

2

  ⋅ =  !" 2   cm %&

%& cm

M* :=

%&

2

2

4

2 6 ⋅ M*

 a3 ⋅ 0.75 ⋅ f ya   1cm

e2

= 2.55⋅ mm

0=

#.-CONCLUSIÓN

Co%o esul*!(o (el %o(elo (e l! $!7e i$(us*i!l P!s'u! L!%!. se &ue(e o/se7!. "ue los  &e4iles u*ili)!(os 'u%&le$ 'o$ l!s soli'i*!'io$es e&ues*!s. e$ !lgu$os '!sos se u*ili)!o$  &e4iles (e g!$ %!g$i*u(. 'o$ el 4i$ (e ge$e! u$ 4!'*o (e segui(!( !l*o 'o%o lo so$ el '!so (e 'os*!$e!s. &l!'!s /!ses , o4i'i$!s. (e/i(o ! l! i$4lue$'i! (e l! $ie7e. es4ue)os $o%!les , %o%e$*os. es&e'*i7!%e$*e e$ o*os '!sos se &u(o u*ili)! &e4iles "ue se!$ e'o$8%i'os e$ 'u!$*o ! l! el!'i8$ 'os*o (i%e$si8$ %!*ei!lQes4ue)os (el ele%e$*o@ A(e%6s. el &o,e'*o su4i8 !lgu$!s %o(i4i'!'io$es "ue 'o%o e%&es! se 'o$si(e8 "ue e!$ &e*i$e$*es. 'o%o lo so$ l! ee'u'i8$ (e u$! 'e'+! o e*i'ul!(o , 'olu%$!s i$*e%e(i!i!s. l!s 'u!l se ge$e!o$ 'o$ el 4i$ (e (is%i$ui l!s (e4o%!'io$es , es4ue)os  &o7e$ie$*es (e l! *e'+u%/e. 'o$si(e!$(o sie%&e %!$*e$e l! i(e! 'e$*!l (el &o,e'*o. ,! se! e$ 'u!$*o ! es&!'ios li/es. '!$*i(!( (e %!*ei!l. 4!'ili*! %é*o(o 'o$s*u'*i7o. (is%i$ui 'os*os , ge$e! !l*! segui(!(@

0

".-ANE$O

E'+)

F%&'() ".1 N)*+ I,7':(%) 3-D

F%&'() ".2 M)( F(,:,

09

F%&'() ".3 M)( B O8%%,)

F%&'() ".4 M)( C+,:()

F%&'() ".5 M)( F(,:, %9'%+(7

1