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Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Ingeniería Escuela de Construcción Civil

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA GUÍA I – 2

ESTRUCTURAS II 1º semestre de 2015

Guía de máximo dos personas. Trabajo se entrega a mano en cuadernillo y/o block de oficio, con letra y números legibles y con figuras hechas con regla. El trabajo es voluntario. NOTA: El trabajo permitirá subir la nota de la interrogación II, según la

siguiente escala: MB Muy bueno 1,0 punto adicional. B Bueno 0,7 punto adicional. R Regular 0,4 punto adicional. M Malo Sin punto adicional. TRABAJO SIN DERECHO A RECLAMO. Fecha de entrega: jueves 07 de mayo de 2015, 08:30 horas. Al inicio de la interrogación II. Si resuelven bien esta Guía quedarán muy bien preparados para la interrogación II, así que les sugiero a todos que la desarrollen. Dudas serán resueltas vía e-mail, durante el horario de consulta, o bien pueden preguntar al final de cada clase. El plazo para responder dudas será hasta el martes 05 de mayo a las 23:59 hrs. Nota: Las Guías que se entreguen con una deficiente presentación (letra ilegible, orden, limpieza, calidad de los dibujos, tipo de papel, entre otros) NO SERÁN REVISADAS. El número de ejercicios mínimos que deben ser entregados para tener derecho a corrección son 4, en este caso se otorgará un puntaje máximo de 0,4 puntos. Recuerden que los puntajes están condicionados a la nota que obtengan en la Interrogación II.

LA COPIA SE PENALIZARÁ DRÁSTICAMENTE. Mucha suerte. Atte. Sebastián Aedo Maluje Profesor del Curso de Estructuras II

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TEMÁTICA: HORMIGÓN ARMADO Flexión Simple, Losas y Longitud de desarrollo 1.- Usted se encuentra como profesional de obra en la ejecución de un edificio de oficinas. La losa que se muestra en la figura corresponde a la losa tipo de borde. Se trata de una losa 15 cm de espesor, empotrada – empotrada en su luz larga (Lx = 8m) y empotrada – apoyada en su luz corta (Ly = 6m), la calidad del hormigón es H35 y la del acero A630 – 420H. La losa estará sometida a una carga de uso de 400 kgf/m2. Para sus cálculos considere un recubrimiento geométrico de

1.5 cm y NO desprecie el peso propio del hormigón (γHA = 2.5 tonf/m3).

En este contexto se pide,

a. Determine el área de acero necesaria en ambas direcciones. Muestre la solución en una planta, indicando las mallas superiores e inferiores.

b. Durante la ejecución de la losa, usted se percata que se utilizó un H25 en vez del H35 especificado. Determine la variación de capacidad resistente para cada dirección.

c. Dado lo ocurrido en b. recalcule el área de acero necesaria en ambas direcciones. Muestre la solución en una planta, indicando las mallas superiores e inferiores.

2124 qL

2112 qL

qyLy

Lx

qx

Lx

9128 qL

218 qL

Ly2

2.- En un edificio de 15 plantas, las terrazas, cuyas dimensiones son luz igual a 2,0 m y ancho 4 m, espesor de losa igual a 15 cm, están diseñadas con dos vigas en voladizo en sus extremos, de sección 20•40 cm. En este contexto se pide:

a. Diseñar las vigas de las terrazas sometidas a flexión simple según el método ACI 318. Considere el peso propio de las vigas.

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Muestre la solución en un corte transversal y longitudinal.

b. Durante la ejecución del edificio, en la planta 6 se colocan alzaprimas en los extremos de las vigas. La unión alzaprima – viga se puede considerar como simplemente apoyado. Determine si en las vigas de la terraza de la planta 7 se genera una merma en su resistencia según el método ACI 318 y cuantifique esta merma. Considere el peso propio de las vigas.

Especificaciones de diseño: Hormigón H30 Acero A440 – 280H Recubrimiento mecánico: 3,5 cm Densidad del Hormigón: 2,5 ton/m3 Sobrecarga: 650 Kg/m2 TEMÁTICA: ACERO Flexión simple, Compresión y Tracción axial 3. Determinar el mínimo ancho B de la siguiente columna reticulada, formada por cuatro ángulos de alas iguales, de modo que no exista riesgo de pandeo flexional para una carga de P = 15 tonf. Datos de cada perfil: L40x40x3; A370 – 240ES; A: 2,25 cm2; Yo = 11,4 mm; I = 3,50 cm4

3,0 m

P Y

B

B

Y

X

Y o

Perfil Ángulo

X

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4. Se tiene una viga de acero A240ES de 3 tramos simplemente apoyada. Cada tramo mide 8 m. Determine la carga admisible de los siguientes perfiles para el caso más desfavorable: IN400x200x14x6, [] 400x200x5 y IC350x100x12.

TEMÁTICA: MADERA Flexión simple, Compresión y Tracción axial 5. Para la cercha de la figura, diseñe los tirantes más solicitados a compresión y tracción. Para ello, considere los siguientes datos:

Coigüe, aserrado y cepillado. Humedad equilibrio de 14% h/b = 2 P = 450 kgf (incluye PP + SC) L = 800 cm H = 100 cm Considere que la carga actúa a 20 años Elementos de unión: Clavos. GE N° 2

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6. Para el sistema estructural que se observa a continuación se le solicita:

a. Diseñe tanto las vigas principales como las secundarias, considerante que el conjunto de vigas debe estar pensado para soportar un entablado de piso de 6 m x 4 m x 12 centímetros de espesor, de peso específico 550 Kgf/m3 y una sobrecarga de uso sobre el entablado de 300 Kgf/m2.

Datos:

- Madera: Roble

- Grado estructural: GE 2

- Madera en estado SECO

- Considere una relación h:b = 2:1 y que 1” = 2,5 cm

- Desprecie el peso propio de las vigas.

400 cm

600 cm

200 cm