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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILDISEO EN ACERO Y MADERA
DISEO DE VIGUETAS
Disear una vigueta de estructura metlica con las siguientes caractersticas:Luz de vigueta= 28.00 mSeparacin entre viguetas = 1.80mFy = 2530 kg/cm2
Diseo de una Vigueta de Celosa:h = L/20 = 2800/20 = 140 cm; b = 50 cm. Separacin entre viguetas = 1.80 m. Cubierta de planchas ondeadas de asbesto-cemento. Acero Fy = 2530 kg/cm2
a)
b)
C)
SOLUCION
CARGAS DE SERVICIO
CARGA MUERTA:
Planchas de Asbesto- cemento 15Kg/m2 x 1.8=27 kg/mPeso = 10 kg/mWD = 37 Kg/m
CARGA VIVA:
Carga Viva (RNC): (30 kg/m2) = 30 X 1.8 = 54 Kg / m = WL
CARGA POR VIENTO (W):
Velocidad de diseo en Ica = 55 km/h
q = 0.005 v2= 0.005x 55 = 15.125
p = Cp x q = 1.4 x 15.125 = 21.175
CARGAS FACTORIZADAS:
Combinacion A4.1: 1.4x37 =51.8kg/m
Combinacion A4.2: 1.2x37+1.6x54 =130.8kg/m
Combinacion A4.3: 1.2x37+0.5x54 =71.4kg/m
Combinacion A4.4: 1.2x37+1.3x21.175+0.5x54 =98.93kg/m
Combinacion A4.5: 1.2x37+0.5 54.00 =71.40kg/m
Combinacion A4.6: 0.9 x37-1.3 21.18 =5.77kg/m
Se usa la mayor combinacin Wu = 130.8 kg/mAPOYO
CENTRO
Calculo de esfuerzo por efecto de las cargas.Mmax = 1/8x130.8x28^2 =12818.4Kg-m
Vmax = R =1/2x130.8x28 = 1831.2Kg
C=T=12818.4/1.33 = 9637.89kg
DISEO DE BRIDA INFERIOR
Para lo cual se deben conocer los factores de resistencia ()
Ag = F / xFyDonde: F = C = TAg= 9637.89/(0.9x2530) = 4.23cm2
=1 =5.06cm2
DISEO DE LA DIAGONAL:Se ensaya una varilla = 1Vu = R Wu x b/LVu = (Para la diagonal en compresin) =1831.2-130.8x 0.25 = 1799.1kg
Fd=1799.1/cos(0.98442758) =1799.37Kg
=arctg (25/140) = 10.12cos()=0.984
Ld = 140/0.984 = 142.276 cm;
CALCULO DEL RADIO DE GIROr= 1/4x1 x2.54 = 0.635cm
RELACION DE ESBELTEZ EN MIEMBROS A TRACCION (Ld/r)
Ld/r = 142.276445kgok.Use 11
Aunque los miembros en traccin no estn sujetos a pandeo, las especificaciones AI- LRFD en su seccin B7 establece que L/r en miembros en traccin a 2 nudos, no deber exceder a 300 preferiblemente.E caso que Ld/r > 300, sera conveniente Arriostrar el elemento estructural
DISEO DE BRIDA SUPERIOR DE LAS VIGUETAS:
Se ensayan utilizando 2 Ls de 1x1/4
A = 5.66cm2X0 = 0.86 cmY0 = 0 cmrx = 0.74 cmry = 1.48 cmrz = 0.50 cmCw = 0 cm6J = 0.38 cm4
Se emplearan las formulas AISC LRFD, apndice E, en la figura anterior. Xo = 0.86 Yo = (coordinas del centro de corte con respecto al centroide)
Calculando un conector al centro.Los miembros en compresin sern completamente efectivos cuando:
Relacin de esbeltez
Tomando en cuenta el pandeo flexo-torsional
Para secciones uni simtricas donde Y es el eje de simetra, el esfuerzo de pandeo flexo-torsional elstico.
Si el conector se considera en la interseccin de las diagonales y la brida inferior.
BIBLIOGRAFIA
http://www.deacero.com/Content/PerfilesEstructurales.pdf
Robert Fitzgerald
http://es.slideshare.net/renzolaura1/zapata-baglieto-diseo-estructural-en-acero
Ing. Mximo Alejandro Crispin Gomez Pgina 1