8/19/2019 Examen Acero

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16 de marzo del 2016 Primer examen parciaDISEÑO DE ACERO

Prof.: Ing. Miguel Peralta SalasALUM.: OSCAR MARIO HERNÁNDEZ MORERA

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DISEÑO DE CERCHA CURVA

A continuación se presenta el diseño de la siguiente cercha curva

Se diseñará la cercha central puesto que es la que tiene mayores solicitaciones pues tiene

mayor área tributaria. Por lo tanto, si esta se da por hecho que las cerchas laterales

también lo harán pues estarán sometidas a menor solicitación.

Se utilizará un perfil de 72x72x1.5 mm disponible en METALCO CR.

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A continuación se presenta el análisis de la carga DEAD, SCM, CV, Carga de viento. Para lacarga DEAD, se divide la cercha en secciones para obtener la longitud total de perfil. Esta

longitud se multiplica por el peso del perfil en kgf/m. Con respecto a la SCM, se utiliza un

valor de 25kgf/m2 el cual contempla cubierta, Clavadores e instalaciones

electromecánicas. Para la carga viva se utiliza un valor de 40 kgf/m2 obtenido del CSCR

2010 tabla 6.1. Para la carga de viento primero se obtiene el la presión básica de viento

del reglamento de construcciones de CR, después se obtiene la presión de diseño y por

último la fuerza de viento. Para obtener la fuerza de viento se utiliza el factor de forma

para techo curvo. Se adjunta tabla.

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Analisis de combinaciones de carga

Al realizar las combinaciones de carga se obtiene que la mayor es la combinación 2 por lo

tanto se utiliza esta para el análisis. Se realiza el análisis de la estructura en SAP para

obtener el elemento en máxima tensión y verificar si el perfil escogido cumple o no.

Diseño Cercha En Sap 2000.

Modelo De la cercha.

Cargas

DEAD 423.24

SCM 5,936.00

CV 9,497.60

C VIENTO -6,303.82

Total 9,553.02

Comparación de cargas calculadas vs Tabla del Sap.

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Diagrama de Carga Axial de la Cercha.

Del diagrama anterior obtenemos la información del elemento con mayor carga a tensión,

Con un valor de 8.117.03 kgf. Y este será el parámetro que se utiliza para el cálculo del

Área requerida de acero para la cercha.

Fórmula para el área requerida

Arearequeridaacero

Pu 8117.03 Kgf

ø 0.9

Fy 24000000 Kgf/m2

Area req. 3.76 cm2

Según la tabla que nos ofrece el proveedor (METALCO). Dicho perfil ofrece un área de 4.13

cm2, cumpliendo satisfactoriamente con el requerimiento de la cercha.

Por tanto se concluye que para el diseño de la cercha propuesta en el enunciado se

recomienda el uso de un tubo estructural de 72x72x1.5. y se recomienda que las tres

cerchas sean iguales, esto porque en la práctica se busca que los elementos sean lo más

homogéneos posibles. Para evitar el desperdicio de material al realizar cortes así como

evitar el error humano al incurrir en el uso de diferentes medidas de secciones de los

perfiles.

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DISEÑO DE COLUMNA DE ACERO.

Para el diseño de la columna, se toma como carga de diseño la reacción que transmite la

cercha a la columna a través de la articulación que las une. Siendo esta de un valor de

13.958.33 kgf. Según el diseño realizado en Sap.

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Se propone un perfil tipo w de 8x15. Y los datos de dicho perfil son obtenidos de la tabla

1-1 del AISC.

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El factor de longitud efectiva de la columna es de la tabla c-2 de AISC

Se Calcula el pandeo local utilizando las formulas de la tabla B4.1

Determinando que el valor de ʎ se encuentra dentro del rango permitido por debajo de ʎr.

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Luego se verifica que los parámetros se encuentren dentro de lo estipulado por el CSCR-10

En la tabla 10.6. Resultando con valores correctos. Clasificada como columna chata.

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Para el diseño como tal aplicamos la teoría de resistencia nominal.

Según esta Teoría una columna tipo w de 8x15. Soporta una carga nominal de 14.063.76

kgf, mientras que la carga ultima de diseño es de 13.958.33 kgf. Lo cual la califica como

aceptable. Para este diseño no se aplicó las combinaciones de cargas, debido a que lascolumnas no están sometidas a cargas vivas, ni temporales. Ya que estas así como las de

viento son transferidas desde arriba por la cercha a través de la articulación que las une.