Universidad Nacional de Piura

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

ESTRUCTURAS DE ACERO TRABAJO ENCARGADO NO 1

DIMENSIONAMIENTO DE TIJERALES A DOS AGUAS Mg o Ing. Carmen Chilón Muñoz

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

2012

DIMENSIONAMIENTO DE TIJERALES A DOS AGUAS

Se desea dimensionar un tijeral de dos aguas que será construido en la Urbanización Miraflores de castilla Piura, para ser usado como cubierta del templo pentecostal de las hermanas de la Caridad, requiriéndose por arquitectura que el nivel de la brida inferior se encuentre a 8m del nivel del falso piso. El templo será construido sobre un terreno de 30m de frente por 120m de fondo, debiéndose investigar los retiros municipales para ese tipo de edificación. Los dueños desean que el templo tenga una entrada frontal de 7m de largo por 3m de alto de dos entradas laterales ubicadas en forma simétrica de 4m de largo y 3 de alto. Se pide: 1.- Dimensionar loa geometría extrema de la armadura que se muestra. 2.-

La distribución de armaduras, ubicación de ejes de

viguetas dobles, simples y

armaduras, así como arriostres. 3.- Determinar la geometría interna de la armadura considerando el uso de planchas de ETERNIT. 4.- Identificar la junta sísmica con respecto de edificaciones vecinas existentes (edificios de concreto armado) asumiendo que las armaduras se encontraran apoyadas sobre columnas de 50 cm x 50 cm con muros de albañilería de 3.5m de altura.

CONCEPCION

RETIRO LATERAL : 3m RETIRO LATERAL : 5m

DIMENSIONAMIENTO DE ARMADURA EXTERNA:

Tras hacer efectivos los retiros municipales el dimensionamiento y geometría.

h = Altura = 8 METRADO DE CARGAS : •

Carga muerta (D) :  P:P:A = 15 Kg / m2

Vh = 40(8/10) 0.22 ≥ 75 Km/h

 P.E

Vh = 38.08

= 15 Kg / m2

≥ 75 Km/h

WD = P:P:A + P.E

P = 0.005 C Vh 2

WD = (15 + 15) Kg/m2

, con inclinación de 15 o

WD = 30 Kg/m2 Barcovento •

Carga viva (L)

:

Wl = 25 Kg/m2 = s/c (para la limpieza y mantenimiento)

• Carga de viento: Calculo de diseño Vh = Vz (h/10)0.22 ≥ 75 Km/h Vz = velocidad de la zona, Piura = 40km/h

C

+ 0.3 -0.7

Socabento -0.6

Barcovento C = + 0.3 P = 0.005 C Vh 2

Socabento C = - 0.6 P = 0.005 C Vh 2

P = 0.005 (0.3) (75) 2 P = 8.45 Kg/m2

P = 0.005 (-0.6) (75) 2 P = -16.90 Kg/m2

Barcovento C = - 0.7 P = 0.005 C Vh 2 P = 0.005 (-0.7) (75) 2 P = -19.70 Kg/m2

 Hallando el valor de P1: P1 = W cos Ɵ P1 = -19.7 cos 15 P1 = -19 Kg/m2  Hallando el valor de P2: P2 = W cos Ɵ P2 = -16.9 cos 15

 Wd = 1.2CM +1.6 CV+0.5W

P2 = -16.32 Kg/m2 , Para efectos de diseño se toma solo una carga de viento la de SOCABENTO: P1 > P2

P1 = -19 Kg/m2

• Calculando CARGA DE DISEÑO : Wd = 1.4 CM = 42 Kg/m2

De las combinaciones:

 Wd = 85.5 Kg/m2

COMO LA LONG TRIBUTARIA

ES DE 5M

 Wd = (85.5 x 5) Kg/m2 x m

 Wd = 430 Kg/ m

CARGAS POR LA ARMADURA exterior

Exterior

Interior

Kg

Kg

Bs

4465.4

5953.8

Bi

6495.1

5953.8

Diagonal

D

6392.4

5953. 5

Montant

M

5160

2580

Brida

interior

superior

Brida inferior

e

FUERZAS EN LOS ELEMENTOS:

Por ser un solo elemento BRIDA SUPERIOR

5953.8 Kg ≈ 6000 Kg

Por ser un solo elemento BRIDA SUPERIOR

5953.8 Kg ≈ 6000 Kg

Por uniformidad

DIAGONAL

DISEÑO DE ELEMENTOS DE LA ARMADURA: TIJERAL

6392.4 Kg ≈ 6400 Kg

Ps = 6000 kg

=

Longitud efectiva: K = 1

≤ 300 206 ≤ 300

L = 5.2 – 2 = 3.2 m -

Asuminedo un perfil soldados del tipo :

Deformacion compatible:

(50 x 50 x 7) 2” x 2” x 1 /4 “

Δ = 5 mm

rx = 1.547 cm

BRIDA INFERIOR

rx < ry , asi la esbeltez es la maxima

= ɸ t Fu At ≥ Pu 0.75 x 2530 x 6.56 ≥ 6000 Kg

Esbeltez :

FLEXION P = 6500 kg Asuminedo un perfil soldados del tipo :

A tracción = ɸt Nt

-

= 0.0052 m

As = 6.56 cm2

, ry = 3.697 cm



Δ=

(50 x 50 x 7) mm 2” x 2” x 1 /4 “

12447.6 ≥ 6000 Kg As = 6.56 cm2

rx = 1.547 cm ry = 3.697 cm

Δ=

rx < ry , asi la esbeltez es la máxima.

Δ = 5 mm

-

Capacidad resistente:

= 0.0052 m

DIAGONAL

A tracción = ɸt Nt

L = 6.56

= ɸ t Fu At ≥ Pu

12447.6 ≥ 6000 Kg mm

A tracción = ɸt Ft = ɸ t Fu Au ≥ Pu

2” x 2” x 1 /4 “

0.75 x 2530 x Au ≥ Pu

Esbeltez :



=

≤ 300



206 ≤ 300

-

, P = 6400 kg

Capacidad resistente:

0.75 x 2530 x 6.56 ≥ 6500 Kg

-

TRACCION

Deformacion compatible:

Usaremos:

Au ≥ 3.37 cm2 TABLA , ZAPATA BAGUIETO

1 1 /4 “ - 1 ¼ “ – 1/8 “

A tracción = ɸt Ft = ɸ t Fu Au ≥ Pu

A = 3.89 cm2 > 3.370

0.75 x 2530 x Au ≥ 5200 Au ≥ 2.4 cm2 TABLA , ZAPATA BAGUIETO MONTANTE

COMPRENSION

Usaremos: 1 1 /4 “ - 1 ¼ “ – 1/8 “ Au ≥ 2.4 cm2  A = 6.77 cm 2 > 2.74 Esbeltez : =

≤ 300

Pm = 5200 Kg Le , K = 1 L = 5.2

Capacidad portante :

x

928 ≤ 300 , no cumple

Se elige una mayor área:

Usaremos: 2 1 /4 “ - 2 ¼ “ – 1/4 “ A = 15.084 cm2 > 2.74 rx = 1.97 cm ry = 4.98 cm

-

Esbeltez : =

≤ 300

 263.9 ≤ 300 , cumple

RESULTADOS:

DISEÑO DE VIGUETA: CM = 12 Kg / m2 CV= 25 Kg / m2 Wu = 37 Kg / m2 Wd = 37 x 1.7 = 68.9 Kg /m

Pd=

= 655 Kg

Se usa secciones circulares para las viguetas: ɸt Nt = ɸt Fy Ac ≥ Pb = 0.9 x 4200 x Ac ≥ 655 Ac ≥ 0.173 cm 2

ɸ1/4“

A ɸ 1 / 4 “ = 0.33 cm 2 ≥ 0.173 cm 2

El diseño que se plantea será en la parte posterior, esto es con junta sísmica de 2 “ a 3 “, separación entre la edificación (estructura de concreto ) con las casas vecinas.

En el encuentro columna - muro, por sismo considerarse una junta de 1 “.

Nota : El formato electrónico incluye dibujos en AUTOCAD