ricardo peam diseño de galpon

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UNIVERSIDAD SANTIAGO MARIÑO INGENIERÍA CÍVIL BARQUISIMETO – LARA GALPON INDUSTRIAL ESTRUCTURA DE ACERO Estudiantes

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Proyecto Diseño de un galpon

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UNIVERSIDAD SANTIAGO MARIÑOINGENIERÍA CÍVIL

BARQUISIMETO – LARA

GALPON INDUSTRIALESTRUCTURA DE ACERO

EstudiantesRicardo Da Silva

V.19263197

Profesor: Ing. Mirian RagonesiMateria: Estructura de Acero

Barquisimeto, 18 de Agosto del 2014

Estructuras de Acero

Diseño y Cálculo de la Estructura de un Galpón de Acero.

BASE DEL CÁLCULO

El modelo matemático se realiza mediante los valores de carga permanente y

sobrecarga sobre la estructura CP, CV, VIENTO.

Una vez tenido esto, se procede a modelar las correas y vigas en el software

RAM ADVANSE v9.0

Luego se ensamblan los elementos aportados en la primera modelación, pero

ahora modelando toda la estructura completa: correas, vigas y columnas en el software

RAM ADVANSE v9.0 para generar los valores de diseños necesarios.

METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Normas utilizadas para los cálculos de carga

- CARGAS PERMANENTES Y VARIABLES

Criterios para Proyectos. NORMA COVENIN 2002 – 88

- CARGAS DE VIENTO:

Cargas de Viento. NORMA COVENIN 2003 – 86

- CARGAS SISMICAS

Articulado. Edificaciones Sismo resistentes. COVENIN 1756 – 1

MATERIALES UTILIZADOS (GRADO DE ACERO):

Para perfiles rectangulares CONDUVEN el acero es A500 grado C.

Para perfiles I, HEA, el acero es A36

ESTRUCTURA DEL CÁLCULO

1. Calcular las cargas suministradas por la norma criterios para proyectos, según

carga muerta y carga viva. Norma Covenin 2002 – 88.

2. Calcular las cargas suministradas por la norma Cargas de Viento. Norma

Covenin 2003 – 86.

3. Calcular los parámetros necesarios en el estudio sísmico mediante la norma

sismo resistente. Norma Covenin 1756-1:2002

4. Introducir la estructura en el programa Ram Advanse versión 9.0

5. definir los estados de cargas

6. definir los elementos a analizar (columnas, vigas y correas)

7. cargar la estructura con las fuerzas anteriormente citadas

8. revisar los diagramas flectores, cortantes y axiales de la estructura

Características:

- Sistema de entrepiso :

Sofito metálico

- Cobertura de techo :

Teja Criolla

- Ubicación de la Estructura:

Estado Mérida

- Estudio Geotécnico:

Velocidad de Onda Sísmica: 270 m/seg < Vsp < 350 m/seg, H = 40 mts

Parámetros a calcular:

a) Para vientos: Clasificación de la construcción según su uso, Factor de importancia eólica,

Característica de respuesta, Tipo de exposición, Velocidad básica del viento, Factor de

respuesta, Coeficiente de empuje y succión, Presión dinámica.

b) Para sismos: Parámetros sísmicos, Valores espectrales de diseño, Coeficiente sísmico,

Corte basal y Fuerza de tope, Fuerzas y cortantes sísmicos

c) Combinación de cargas y acciones sobre la estructura. Esto incluye: acciones

permanentes, variables, de sismo y de viento y otras acciones que correspondan sobre la

estructura.

Planos del Galpón

Planta Baja

Planta Alta

Fachadas

DETALLES GALPON

Consta de 6 pórticos de 6 metros de alto en sus columnas

Con una zona de oficinas de gerente y secretaria, cuarto de basura, deposito, cuarto de

tableros, kitchenet, y habitaciones.

Una segunda planta a altura 2.72m con habitaciones, cocina, sala de estar.

Pendiente del techo de: 12.77º

Zona Anterior del galpón con 4 porticos de altura 6metros (espacio hueco para deposito)

Zona Posterior del galpón con 2 pórticos constituidos por 2 pisos (oficinas /

habitaciones).

Zona adyacente a las oficinas: Terraza, de altura h = 2.55m con voladizo y escalera.

GEOMETRIA DEL GALPON

Techo

Material de la cubierta de techo: Teja Criolla

Máxima separación de las correas: 190cm= 1,90m

Peso: 50 kg/m2

Pendiente del techo: 12.77º (GRADOS) = 22.66% (PORCENTAJE)

Separación de las correas:

Longitud de techo (Li): √3.752+0.852= 3.85m ≈ 3.9m

Nsep: Li/ScMax = 3.85m / 1.75m = 2.2 Por lo tanto son 2 correasY 4 en total con la correa del extremo y cumbrera.

S= 3.9m/3= 1,3m ≤ 1,75m Cumple.

Lo que quiere decir que se tomaran 2 correas separadas cada 1,3

Colocación de las Correas en el Techo a cada 1.3 metros c/uDetalle Mitad de Techo Inclinado

Colocación de las Correas en el Entrepiso a cada 1.3 metros c/u

TECHO

CARGAS PERMANENTES

Cobertura de Techo: Teja Criolla

Correas de techo: Tubo estructural IPN 80, con un peso de 6.10 kg/m, ubicadas

cada 1.3m.

Según norma Covenin “criterio para proyectos” 2002-88 se tiene:

Por lo tanto escogeremos la teja curva de arcilla sin mortero de asiento que tiene un

peso de:

Teja Curva de Arcilla sin mortero 50 kgf/m2

La colocación de las correas del techo serán espaciadas S = 1.3 m por lo tanto la carga

por peso lineal de la teja criolla será:

Peso Lineal de Teja Curva de Arcilla con mortero 50 kgf/m2 * 1.3m = 65 kgf/m

Instalaciones

Se toma un peso de instalaciones estimado de 20 kgf/m2

La colocación de las correas del techo serán espaciadas S = 1.3 m por lo tanto la

carga de las instalaciones serán:

Peso Lineal por Instalaciones 20 kgf/m2 * 1.3m = 26 kgf/m

TOTAL CP TECHO: 65 kgf/m + 26 kgf/m + 6.70 kg/m = 97.70 kg/ml

CARGA VIVA

Techo según norma Criterio Para Proyectos 2002 – 88 100 kgf/m2

Según ancho tributario de las correas = 1.3 m

Carga lineal techo 100 kgf/m2 * 1.3m 130 kgf/m

TOTAL CV TECHO: 130 Kg/m

ENTREPISO

Sistema del Entrepiso: Sofito Metálico

Lámina corrugada de acero que sirve como encofrado inferior en losas de concreto del

tipo construcción mixta. Apropiadamente conectada o adherida, puede servir como

refuerzo del concreto después que ha endurecido; "steel deck, metal deck" que tiene un

peso de 7.45 kg/m2.

LOSETA DE CONCRETO

Se vacía con un espesor mínimo de 12 cm para formar el piso propiamente

dicho. La loseta posee una armadura de acero (malla electrosoldada SIDETUR 10x10 ó

15x15) como protección contra el agrietamiento por efectos de retracción y temperatura.

El peso de la loseta de concreto que se vaciará sobre el entrepiso y tiene un peso de 220

kg/m2

7.45 kg/m2 + 220 kg/m2 = 227.45 kg/m2

Sofito Metálico 227.45 kg/m2

La colocación de las correas del techo serán espaciadas S = 1.3 m por lo tanto

Peso Lineal de Sofito Metálico 227.45 kgf/m2 * 1.3m = 295.7 kgf/m

Correas: HEA 100 con un peso de 16.6 kg/m, ubicadas cada 1.3m.

Vigas: de carga: HEA 140

Vigas de Amarre HEA 160

CARGA VIVA

ENTREPISO:

POR NORMA COVENIN 2002.88 CRITERIO PARA PROYECTOS SE TIENE

QUE:

Planta Alta (pasillos, salas de estar, vestuarios) 300 kgf/m2

Carga lineal Planta Alta 300 kgf/m2 * 1.3m 390 kgf/m

Terraza 100 kgf/m2

Carga lineal terraza 100 kgf/m2 * 1.3m 130 kgf/m

CUADRO RESUMEN CARGAS ESTIMADAS

EN KG/M2

Clasificación

CARGA VARIABLEPlanta Alta

TerrazaTecho

Total CV

CARGA PERMANENTE

TechoInstalaciones

Bloque de CementoSofito Metálico

Total CP

Carga (kgf/m2)

300 Kgf/m2100 Kgf/m2 100

Kgf/m2

500 Kg/m2

50 Kgf/m220 kgf/m2270 kgf/m2

227.45 kgf/m2567.45 Kg/m2

CARGAS DEL VIENTO

NORMA COVENIN 2003-86 CARGAS DE VIENTO

Estado Mérida:

Velocidad Básica del Viento 70 km/h

TABLA 5.1

Clasificación de la Construcción según su uso: Grupo B

Clasificación según El Tipo Estructural:

Tipo Pórtico

Clasificación según El Nivel del Diseño:

Nivel de Diseño 3

Especificaciones de las acciones del viento sobre la estructura:

Factor de importancia eólica: α = 1

Tipo de exposición

Tipo B

1.- Clasificación según la característica de respuesta:

Altura de Columnas: 6m

Ancho de Galpón: 7.5m

Relación Esbeltez: 6/7,5= 0,8 < 5

La construcción se clasifica como tipo 1

2.- Acciones del Viento

2.1.- Acciones sobre el sistema resistente al viento

Según la tabla 6.2.2 (a) Acciones en sistema resistentes al viento

Tipo de Construcción I: cerrada

Barlovento Sotavento

Pz = qzGhCp Ph = qhGhCp

2.1.1.- Coeficiente GCpi (Subseccion 6.2.5.3)

Supongamos condiciones de permeabilidad tales que

GCpi = ± 0,25

2.1.2.- Factores de Respuesta ante Ráfagas (sección 6.2.4)

De la tabla 6.2.4 (a) para tipo de exposición B y altura h = 5,53 m

h = 6 m Gh = 1,588

2.1.3.- Coeficiente Cp (Subseccion y tabla 6.2.5.1)

Cp: coeficiente de empuje y succión para los techos

2.4.- Viento TRANSVERSAL a la Cumbrera:

ZONA DE FACHADAS

Relación L/b = 7,5/18.5 = 0,40

Entramos a la tabla de COEFICIENTES DE EMPUJE Y SUCCION CP PARA

LAS FACHADAS (transversal a cumbrera)

Con >> Relación L/b = 7,5/18.5 = 0,40

Obtenemos los valores de Cp:

Barlovento: Cp = 0,8 (Todas)

Sotavento: Cp = -0,5 (0 – 1)

Laterales: Cp = -0,7 (todas)

TRANSVERSAL A CUMBRERA:

ZONA DE TECHO

L: ancho del galpón

H: altura de columnas + (1/2) altura cumbrera

Relación L/h = 7,5/6.43 = 1,16

Angulo θ = 12.77º

Barlovento: Cp = -0,9

Sotavento: Cp = -0,7

2.5.- Viento Paralelo a la Cumbrera

FACHADAS

L: Largo 18.5m

B: ancho 7.5m

Relación L/b = 2,5

Barlovento: Cp = 0,8 (Todas)

Sotavento: Cp = -0,3 (2 Y 3)

Laterales: Cp = -0,7 (todas)

TECHOS

Barlovento y Sotavento: Cp = - 0,7

2.6.- Presión Dinámica

Se calculara según la forma genérica

q = 0,00485KαV2 donde K = 0,413

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera

Carga de Viento Paralelo a la Cumbrera

Según el artículo 6.2.2.1 con respecto a las acciones mínimas, se tiene que la

acción del viento en condiciones de servicio para los sistemas resistentes al viento no

será menor de 30 kgf/m2. Es por ello que en las acciones que se indican en la tabla

contigua se puede ver que existen acciones menores a la mínima, es por ello que se

tomara la acción mínima y se colocara en la estructura.

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera

Cargas de Viento Transversal a la Cumbrera MODIFICADA A 30 kg/m2 (carga mínima por norma venezolana)

Carga de Viento Paralelo a la Cumbrera MODIFICADA A 30 kg/m2 (carga mínima por norma venezolana)

ANALISIS SISMICO SOBRE LA ESTRUCTURA

Edificaciones Sismo Resistentes (requisitos). Norma Covenin 1756- 1: 2002

Zona Sísmica:

Para El Estado Mérida, según estudios realizados y la eventualidad sísmica se normaliza

en Zona: 5

Movimientos de Diseño

Peligro sísmico:

Elevada

Zona sísmica: 5

Coeficiente de aceleración horizontal

Ao=. 0.30

Coeficiente de aceleración vertical

0.30*0.7=0.21

Formas Espectrales Típicas de los Terrenos de Fundación

MATERIAL: SUELOS DUROS O DENSOS

Vsp (velocidad promedio de la onda de corte en el perfil geotécnico): 270 m/seg < Vsp < 350 m/seg, H = 40 mts

se selecciona un suelo duro o denso

H = 40 entre 15 - 50 por lo tanto

Zona Sismica 5

Forma espectral:

S2

ợ = 0.90

Clasificacion Según su Uso:

Se selecciona el grupo: B2

Factor de Importancia ά = 1

Clasificacion según el nivel de diseño:

NIVEL DE DISEÑO SELECCIONADO: 2

Por ser un galpón que alcanza los 6 metros y los 2 pisos en la zona de oficinas.

Clasificacion según el tipo de estructura:

Tipo de sistema estructural resistente al sismo: Tipo I

Combinación de sistema estructural R:

FACTOR DE REDUCCION: R

Para un nivel de diseño 2 (ND2), R = 4.5

Coeficientes Sísmicos y Espectro de Diseño

Forma Espectral:

S2

T* = 0.7

β = 2.6

p = 1

valores de T+

Si R < 5 entonces T+ = 0.1 (R-1)

T+ = 0.1 (4.5 – 1) = 0.35

Método de Análisis: método de análisis estático

Valores espectrales de diseño:

Para una formas espectral S2 obtenemos un T*= 0.7 seg , ß=2.6 , P=1

Para un R< 5 obtenemos un T+= 0.1(R-1)

0.1(4.5-1) = 0.35

Fuerza de Corte basal

Corte Basal:

Vo= μ*Ad*W

Calculo de μ:

El mayor entre μ1 y μ2

N : Numero de niveles

T: Periodo Fundamental

T* = Maximo periodo en el intervalo donde los espectros normalizados tienen un valor

constante (tabla 7.1)

De la ecuación (9,2)

μ1 = 1.4 * ((2+9)/(2*2+12))

μ1= 0.96

se puede tomar T = Ta (DADO POR NORMA SISMO RESISTENTE)

Ta=Ct*(hn)^0.75

Para edificaciones de acero se toma un Ct=0.08 de la subseccion 9.3.2.2

Hn: altura de la edificacion medida desde el ultimo nivel, hasta el primer nivel cuyos

desplazamientos estan restringidos total o parcialmente

Hn= 6

T=0.08*6^(0.75)=0.31

De la ecuación (9,3)

μ2= 0.8 +(1/20)*((T/T*)-1)

μ2= 0.8 +(1/20)*((0.31/0.7)-1) = 0.77

se toma el mayor valor de μ, en este caso μ1=0.96

Ad=(α*ợ*ß*Ao)/(R)

Ad=(1*0.90*2.6*0.30)/(4.5) = 0.16

W peso total de la edificación por encima del nivel base

Para la losa de concreto del sofito metálico se tiene con e=0.12

VOLUMEN DE LA LOSA

V = 6.5m*11.75m*0.12m

volumen de la losa: 9.165 m3

Peso específico del concreto: 2400 kg/m3

Peso losa concreto = 2400 kg/m3 *9.165 m3= 21996 kg

Sofito Metálico 227.45 kg/m2 * 6.5m * 11.75m = 17371.5 kg

Peso Total Losa + Sofito = 21996 kg + 17371.5 kg = 39367.5 kg

Para el techo de teja criolla = 50 kg/m2

Atecho total= 3.9 * 18.5 = 72.15 m2

La carga del techo Nivel +6.0 W será:

W = 50 kgf/m2 x (3.9 * 18.5)m2 + 6.7 kgf/m x 8 (correas) x 18.5m W = 7326 kgf

Vo = 0.96 x 0.16 x 7326 kgf = 1125.27 kgf

Peso nivel +2.55m W= Peso del techo + peso total de la losa

W=7326 kgf + 39367.5 kg = 46690.5 kg

Corte Basal:

Vo= μ*Ad*W

Vo=0.96*0.16*46690.5 kg

Vo= 7171.7 kg

Coeficiente sísmico

C=Vo/W

C=(7171.7 kg)/( 46690.5 kg) = 0.15

Fuerza tope:

Ft=((0.06*T/T*)-0.02)*Vo

Ft=(((0.06*0.31)/0.7)-0.02)* 7171.7 kg = 47.13 kg

Acotando entre los límites:

0.04Vo ≤ Ft ≤ 0.10 Vo

0.04 * 7171.7 kg = 286.9 kg

0.10 * 7171.7 kg = 717.17 kg

286.9 kg < 47.13 kg < 717.17 kg

No cumple por lo tanto se toma el menor valor ft = 286.9 kg

Vo – Ft = 7171.7 kg - 286.9 kg = 6884.8 kg

Nivel Hi(m) Wi(Kgf) wihi Wihi/Σwihi fi ft vi

1 6 7326 43956 0.2696 1856.14 286.9 7171

2 2.55 46690.5 119060.78 0.7303 5027.96 3585.85

Σ 54016.5 163016 1 6884.11

ESPECTRO DE DISEÑO

Período Aceleración

0.000 0.27000

0.100 0.21478

0.200 0.18186

0.300 0.16281

0.400 0.15600

0.500 0.15600

0.600 0.15600

0.700 0.15600

0.800 0.13650

0.900 0.12133

1.000 0.10920

1.100 0.09927

1.200 0.09100

1.300 0.08400

1.400 0.07800

1.500 0.07280

1.600 0.06825

1.700 0.06424

1.800 0.06067

1.900 0.05747

2.000 0.05460

2.100 0.05200

2.200 0.04964

2.300 0.04748

2.400 0.04550

2.500 0.04368

2.600 0.04200

2.700 0.04044

2.800 0.03900

2.900 0.03766

3.000 0.03640

Combinaciones de Cargas

Combinaciones de carga son utilizadas para calcular la resistencia requerida

según lo especifican las normas de diseño. Todas las combinaciones de carga aplicables

deben ser evaluadas.

1.4*CM1.2*CM+1.6*CV1.2*CM+1.6*CV-0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWtc + S1.2*CM+0.5CV-1.3CWpc + S1.2*CM+0.5CV-1.3CWtc + S0.9CM-1.3CWpc 0.9CM-1.3CWtc

Variables

a) CM Carga Muerta

b) CV Carga Viva

c) CWpc Carga de Viento Paralelo Cumbrera

d) CWtc Carga de Viento Transversal Cumbrera

e) S Sismo

PREDIMENSIONADO

TECHO DEL GALPON

CORREAS:

IPN 80 peso propio 6.10 kg/ml separación de correas c/1.30m

CARGA PERMANENTE:

Peso teja criolla: 50 kg/m2 x 1.30m = 65 kg/ml

Peso por instalaciones: 20 kg/m2 x 1.30 kg/m = 26 kg/ml

Peso propio correa: 6.10 kg/ml

Tabiqueria: 0

Total:

CP = 97.10 kg/ml

CARGA VIVA

Cv: 100 kg/m2 x 1.30m = 130 kg/ml

Cmy = WCp x Cosx = 97.10 kg/m x Cos (12.77) = 94.69 kg/ml

Cmx = Wcp x Senx = 97.10 kg/m x Sen (12.77) = 21.46 kg/ml

CMx = 21.46 kg/ml

CMy + Cv = 94.69 kg/m + 130 kg/m = 224.69 kg/m

Mayoración de Cargas:

Wux = 1.4 CMx = 1.4 x 21.46 kg/ml = 30 kgm

Wuy = 1.2 CMy + 1.6 CV = 1.2 x 94.69 kg/m + 1.6 x 130 kg/m = 321.63 kg/ml

Momento ultimo mayorado:

Mux = (Wuy x L2) / 8 = 321.63 x (4)2 / 8 = 643.26 kgm

Muy = (Wux x L2) / 8 = 30 x (4)2 / 8 = 60 kgm

Donde:

Sx = Mr/ϕFy

Sx = 64326 kgcm / (0.6x3515) = 30.50 cm3

Por catálogo UCAB

IPN 80

LB= 4m

Mn = 206 Kg*m kgm

Sx = 19.6 cm3

NO SATISFACE NI LA Sx NI EL Mn de esa correa.

Por lo tanto, asumiremos otro perfil para el predimensionado:

CORREA:

HEA 100 Fy: 2530 kg/cm3

Momento ultimo mayorado:

Mux = (Wuy x L2) / 8 = 321.63 x (4)2 / 8 = 643.26 kgm

Donde:

Sx = Mr/ϕFy

Sx = 64326 kgcm / (0.6x2530) = 42.38 cm3

DONDE Sx = 72.8 cm3 (catalogo) > 42.38 cm3 (calculo) OK

Mn=1620 kgm > Mr: 643.26 kgm (calculo) OK

Satisface la correa de techo.

HEA 100

VIGAS DE TECHO:

CARGA MUERTA

HEA 140 peso propio 24.70 kg/ml

Ancho tributario de vigas de carga 4m/2=2m

Vigas de Carga en techo: ejes A-B-C-D

Sobre las vigas = (70 kg/m2*2m) + (peso propio 24.70 kg/m) = 164.7 kg/m

Fuerzas puntuales sobre nodos en viga de carga por efecto de correa: 16.6kg/ml

x 18.5m = 307.10 kgf

CARGA VIVA

Cv: 100 kg/m2 x 2m = 200 kg/ml

Wservicio: Cp + CV = 164.7 kg/m + 200 kg/m = 364.7 kg/m

Combinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 164.7 kg/m = 230.58 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 164.7 kg/m + 1.6 * 200 kg/m = 517.64 kg/m

Mr = 517.64 kgm (RAM)

Donde:

Sx = Mr/ϕFy

Sx = 51764 kgcm / (0.6x2530) = 34.10 cm3

Chequeamos catálogo de UCAB

HEA 140

Sx = 155 cm3 (catalogo) > 34.10 cm3 (Calculo) OK

Mn = 3470 kgm > 517.64 kgm (calculo) OK

Por lo tanto el perfil soporta la carga aplicada.

VIGA HEA 140

CORREAS DE ENTREPISO

Correas: HEA 100 con un peso de 16.6 kg/m, ubicadas cada 1.3m.

Sofito Metálico 227.45 kg/m2

La colocación de las correas del techo serán espaciadas S = 1.3 m por lo tanto

Peso Lineal de Sofito Metálico 227.45 kgf/m2 * 1.3m = 295.7 kgf/m

CARGA PERMANENTE: 295.7 kg/m

CARGA VIVA

ENTREPISO:

POR NORMA COVENIN 2002.88 CRITERIO PARA PROYECTOS SE TIENE

QUE:

Planta Alta (pasillos, salas de estar, vestuarios) 300 kgf/m2

Carga lineal Planta Alta 300 kgf/m2 * 1.3m 390 kgf/m

ANALISIS DE CORREA EN AREA OFICINA

Wservicio: CP + CV = 295.7 kg/m + 390 kg/m = 685.70 kg/m

Combinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 295.7 kg/m = 413. 98 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 295.7 kg/m + 1.6 * 390 kg/m = 978.84 kg/m

Mr = 999.23 kgm (RAM)

Donde:

Sx = Mr/ϕFy

Sx = 99230 kgcm / (0.6x2530) = 65.82 cm3

Sx =72.9 cm3 (catalogo) > Sx = 65.82 cm3 (calculo) OK

Mn = 1670 kgm (catalogo) > Mr: 999.23 kgm (calculo)

EL PERFIL CUMPLE. CORREA HEA 100

VIGA DE ENTREPISO

Viga: HEA 140 con un peso de 24.70 kg/m

CARGA PERMANENTE

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 3.75m/2 + 3.75m/2 = 3.75m

(carga de sofito metalico + Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor

de 1cm) * ancho tributario viga 2DEF

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20

kgf/m2) * 3.75m + 24.70 kg/ml = 952.64 kgf/m

Carga muerta colocada sobre la viga 2DEF de 952.64 kgf/m

CARGA VARIABLE:

Carga viga 2DEF = 300 kgf/m2 * 3.75m = 1125 kgf/m

Wservicio: Cp + CV = 952.64 kg/m + 1125 kg/m = 2077.64 kg/m

Combinaciones de Carga:

1.4 CP = 1.4 * 952.64 kg/m = 1333.69 kg/m

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 * 952.64 kg/m + 1.6 * 1125 kg/m = 2943.17 kg/m

Mr = 2943.17 kgm

Sx = 155 cm3

Mn = 3580 kgm

Donde:

Sx = Mr/ϕFy

Sx = 294317 kgcm / (0.6x2530) = 193.88 cm3

Mn = 3580 kgm (catalogo) > 2943.17 kgm (calculo) OK

Sx = 155 cm3 (catalogo) < 193.88 cm3 (calculo) NO CUMPLE!

POR LO TANTO, AUNQUE CUMPLA EL MOMENTO NOMINAL (Catalogo) >

Momento resistente, no cumple el Sx, se aproxima un perfil superior, escogemos HEA

160.

Chequeamos catálogo de UCAB

HEA 160

Sx = 220 cm3 > 193.88 cm3

Mn = 5170 kgm (catalogo) > 2943.17 kgm (calculo) OK

Sx = 220 cm3 (Catalogo) > Sx = 193.88cm3 (calculo) OK

Por lo tanto, escogemos la viga HEA 160 para entrepiso en PREDIMENSIONADO

MODELACIÓN DE LA ESTRUCTURA Y COLOCACIÓN

DE LAS CARGAS SOBRE LA MISMA.

Asumidos el predimensionado, de esta manera procedemos a modelar en RAM

la estructura.

COLOCACION DE CARGA PERMANENTE SOBRE EL GALPON

1- AREA DE TECHO

En el Techo (galpón + oficinas)

Correas de techo

Teja Criolla 50 kgf/m²

Instalaciones 20 kgf/m2

Total 70 kgf/m2

CP para el techo del galpón colocada sobre las correas las cargas siguientes:

Se tiene un ancho tributario de 1.3m (separación entre correas)

En modelación con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendrá:

Sobre las correas = (70 kg/m2*1.3m) = 91 kg/m

Carga muerta de 91 kgf/m sobre el techo

2. AREA DE ENTREPISO

Entrepiso de: Sofito Metálico 227.45 kgf/m2

Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor de 1cm: 20kg/m2.

VIGA 4DEF

En modelación con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendrá:

Sobre la viga 4DEF con un ancho tributario de 4.25m = (carga de sofito metalico +

Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario

viga 4DEF

Sobre la viga de carga 4DEF con un ancho tributario de 4.25m = (227.45 kgf/m2 + 20

kgf/m2) * 4.25m = 1051.66 kgf/m

Carga muerta de 1051.66 kgf/m sobre la viga de carga 4DEF

VIGA 3DEF

En modelación con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendrá:

Sobre la viga 3DEF con un ancho tributario de 4m = (carga de sofito metalico +

Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor de 1cm) * ancho tributario

viga 3DEF

Sobre la viga 3DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20 kgf/m2) * 4m

= 989.8 kgf/m

Carga muerta sobre la viga 3DEF de 989.8 kgf/m

VIGA 2DEF

En modelación con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendrá:

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 3.75m = (carga de sofito

metalico + Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor de 1cm) * ancho

tributario viga 2DEF

Sobre la viga de carga 2DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20

kgf/m2) * 3.75m = 927.94 kgf/m

Carga muerta colocada sobre la viga 2DEF de 927.94 kgf/m

VIGA 1DEF

En modelación con el software, el mismo asume el el peso propio de los elementos.

Entonces, se tendrá:

Sobre la viga de carga 1DEF con un ancho tributario de 3.75m = (carga de sofito

metalico + Recubrimiento de baldosa cerámica de gres con un espesor de 1cm) * ancho

tributario viga 1DEF

Sobre la viga de carga 1DEF con un ancho tributario de 4m = (227.45 kgf/m2 + 20

kgf/m2) * 3.75m = 927.94 kgf/m

Carga muerta colocada sobre la viga 1DEF de 927.94 kgf/m

Contribución de carga permanente en el entrepiso de las paredes de mezaninna

PARED APOYADA EN VIGA 3DEF

Sobre la viga 3DEF se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga 3DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga

sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 3DEF = (270 kgf/m2 * 15.8m2) / 6.5 m = 656.31 kgf/m

Carga por efecto de paredes sobre la viga 3DEF de 656.31 kgf/m

Nota: (se visualiza la carga de 989.8 kgf/m ya que esa fue colocada anteriormente como

carga muerta por efecto del entrepiso)

PARED APOYADA EN VIGA 2DEF

Sobre la viga 2DEF se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga de carga 2DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la

viga sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 2DEF = (270 kgf/m2 * 21.32m2) / 6.5 m = 885.6 kgf/m

Carga por efecto de las paredes de 885.6 kgf/m

Nota: (se visualiza la carga de 927.94 kgf/m ya que esa fue colocada anteriormente

como carga muerta por efecto del entrepiso)

PARED APOYADA EN VIGA 1DEF

Sobre la viga 1DEF se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga 1DEF = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga

sobre la cual la pared se apoya

Sobre la viga 1DEF = (270 kgf/m2 * 15.8 m2) / 6.5 m = 656.31 kgf/m

Carga por efecto de las paredes de 656.3 kgf/m

Nota: (se visualiza la carga de 927.94 kgf/m ya que esa fue colocada anteriormente

como carga muerta por efecto del entrepiso)

PARED APOYADA EN VIGA F

Sobre la viga F se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga F = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la

cual la pared se apoya

Sobre la viga F = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga F de 770.8 kg/m

PARED APOYADA EN VIGA E

Sobre la viga E se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga E = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la

cual la pared se apoya

Sobre la viga E = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga E de 770.8 kg/m

PARED APOYADA EN VIGA D

Sobre la viga D se tiene un peso por mampostería de:

Bloques 270 kgf/m2

Sobre la viga D = ((carga por bloques) * Area de la pared ) / longitud de la viga sobre la

cual la pared se apoya

Sobre la viga D = (270 kgf/m2 * 21.41 m2) / 7.5 m = 770.8 kgf/m

Carga por efecto de pared sobre viga D de 770.8 kg/m

CARGA VARIABLE

1- ZONA TECHO

Para el techo del galpón:

Como la construcción es un galpón con techo de teja criolla no visitable, se

considera una carga variable de 100 kgf/m2, ya que aunque no es un techo visitable, se

debe tomar en cuenta el peso que pudiera soportar durante el montaje. Según la norma

para techo con Cp>50 kg/m2 y pendiente <15% la CV=100 kg/m2.

Para techo no visitable: 100 kg/m2.

CV para el galpón

(techo)

No consideramos para la modelación en Ram el peso propio de las correas ya que el

programa se le activará el peso propio de los elementos, por lo tanto queda:

El ancho tributario de las correas que es la separación entre correas de 1.3m

Sobre las correas = (100 kg/m2*1.3)= 130 kg/m

Carga Variable cargada sobre la estructura: 130 kgf/m

2. ZONA ENTREPISO

Carga Variable sobre el entrepiso

Tomaremos un peso por norma covenin Criterio para Proyectos de:

Para las oficinas: 300 kg/m2.

Colocada esta sobre las vigas de la estructura en el entrepiso las cuales se muestran a

continuación:

Carga viva sobre la viga 4DEF

Tomando el ancho tributario de esta viga el cual es 4.25m se tiene

Carga viga 4DEF = 300 kgf/m2 * 4.25m = 1275 kgf/m

Carga viva sobre la viga 3DEF

Tomando el ancho tributario de esta viga el cual es 4m se tiene

Carga viga 3DEF = 300 kgf/m2 * 4m = 1200 kgf/m

Carga viva sobre la viga 2DEF

Tomando el ancho tributario de esta viga el cual es 3.75m se tiene

Carga viga 2DEF = 300 kgf/m2 * 3.75m = 1125 kgf/m

Carga viva sobre la viga 1DEF

Tomando el ancho tributario de esta viga el cual es 3.75m se tiene

Carga viga 1DEF = 300 kgf/m2 * 3.75m = 1125 kgf/m

CARGAS POR ACCION DEL VIENTO

Colocación Carga Viento Transversal a la Cumbrera

La presión que se va a ejercer sobre la cara a Barlovento sobre la fachada

expresada con 30 kgf/m2, será llevada a metro lineal de acuerdo a la contribución que

dé de multiplicar este valor por el ancho tributario entre luces de cada columna, de tal

manera queda así:

30 kgf/m2 * 3m = 90 kgf/m

30 kgf/m2 * (3.5/2 + 3/2) = 97.5 kgf/m

30 kgf/m2 * (4/2 + 3.5/2) = 112.5 kgf/m

30 kgf/m2 * (4/2 + 4/2) = 120 kgf/m

30 kgf/m2 * (4/2 + 4/2) = 120 kgf/m

30 kgf/m2 * (4m) = 120 kgf/m

Colocación de la Carga de Viento paralela a la Cumbrera

30 kgf/m2 * 3m = 90 kgf/m

30 kgf/m2 * (3.5/2 + 3/2) = 97.5 kgf/m

30 kgf/m2 * (3.5/2 + 4/2) = 112.5 kgf/m

30 kgf/m2 * 4m = 120 kgf/m2

Ingreso del Sismo (Espectro de Diseño al programa)

Generamos con los parámetros sísmicos la tabla de periodo – aceleración con el

programa IP3 venezolano.

Una vez teniendo esta tabla, nos vamos a la pestaña en el programa llamada

GEN, luego activamos el peso propio de la estructura.

Inmediatamente buscamos la pestaña Espectro de respuesta, justamente ahí se

pegan los valores de la tabla periodo – aceleración, y el programa internamente validará

el efecto sísmico.

Combinación de carga más desfavorable en el programa

1.2 CM + 1.6 CV – 0.8 VP + Sx

Donde:

CM carga muerta (permanente)

Cv carga viva

Vp viento paralelo cumbrera

Sx sismo en x

Gráficos dados por la modelación

Correa más desfavorable

Momentos Flectores

Cortante

Viga de techo más desfavorable

Momento flector

Cortante

Correa de Entrepiso más desfavorable

Momento Flector

Cortante

Viga de entrepiso más desfavorable

VIGA 2-DEF

Momentos flectores

Cortantes

Columna más desfavorable del galpón

Axial

DISEÑO FINAL DE PERFILES

METODO LRFD

Gráficos dados por la modelación

Correa más desfavorable

Momentos Flectores

Mu = 1840.2 kgf*m

Correa más desfavorable

Cortante

Vu = 1243.89 kgf

Combinación de carga más desfavorable1.6 cv – 0.8 vp + 1.2 cp - sx

Correa de techo de todo el galpón

Longitud no arriostrada de la correa Lb = 4m.

Se ingresa la carga del techo en posición perpendicular a la correa y se obtiene

del software RAM los esfuerzos del perfil, ellos son:

M u=1840.2 kgf∗mV u=1243.89 kgf Lb=4 m

El perfil usado es:

IPN 80

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve:

Mn = 206 kgf*m

φ Mn≥M u

206 kgf ∗m<1840 .2kgf*m

NO CUMPLE!

Subimos a un perfil IPN 140

Se obtiene un Mu = 2477.59 kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve:

Mn = 1140 kgf*m

φ Mn≥M u

1140 kgf∗m<2475 . 59kgf*m

NO CUMPLE!

Cambiamos a perfiles HEA por tener mas resistencia, y probaremos con:

HEA 100

Momento flector HEA 100

Mu = 1380.25 Kgf * m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve:

Mn = 1140 kgf*m

φ Mn≥M u

1620 kgf ∗m>1380 .25 kgf*m

CUMPLE!

Cheque por corte

Vu = 1091.5 kgf

φ Vn=0.9∗0 .6 f y A

φ Vn=0.9∗0 .6∗2500kgf

cm2∗21 .2cm2=28620 kgf

φ Vn≥V u

28620 kgf ≥1091.5 kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rótula Plástica

Chequeo por rotula plástica los perfiles que hemos tomado de la bibliografía de la

UCAB son compactos por lo tanto la condición acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 83cm3 = 207500 kgf*cm = 2075 kgfm

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 72.8cm3 = 273000 kgf*cm = 2730 kgfm

2075 kgfm < 2730 kgfm OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plástica.

Chequeo por Deflexión

Δ= L180

=400 cm180

=2 .22 cm (Maxima)

∆u por RAM = 0.32 cm por lo tanto como ∆Max > ∆u 2.22cm > 0.32cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 100 como correa de techo.

Viga de techo de todo el galpón

Longitud no arriostrada de la correa Lb = 4m.

Se ingresa la carga del techo en posición perpendicular a la correa y se obtiene

del software RAM los esfuerzos del perfil, ellos son:

Momento Flector

Mu = 3981.18 kgf*m

Cortante

Vu = 3382.04 kgf

M u=3981.18 kgf∗m V u=3382.04 kgf Lb=4 m

El perfil usado es:

HEA 140

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve:

Mn = 3470 kgf*m

φ Mn≥M u

3470 kgf ∗m<3981. 18 kgf*m

Por lo tanto NO CUMPLE EL FLECTOR.

Procedemos a subir de perfil a

HEA 160

Momento Flector HEA 160

Mu = 3734.14 kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve:

Mn = 5030 kgf*m

φ Mn≥M u

5030 kgf ∗m> 3734 .14 kgf*m

Por lo tanto SI CUMPLE EL FLECTOR.

Cortante HEA 160

Vu = 3504.88 kgf

φ Vn=0.9∗0 .6 f y A

φ Vn=0.9∗0 .6∗2500kgf

cm2∗38 .8cm2=52380 kgf

φ Vn≥V u

52380 kgf ≥3504 .88 kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rótula Plástica

Chequeo por rotula plástica los perfiles que hemos tomado de la bibliografía de la

UCAB son compactos por lo tanto la condición acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgf*m

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgf*m

6125 kgf*m < 8250 kgf*m OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plástica.

Chequeo por Deflexión

Δ= L180

=400 cm180

=2 .22 cm (Maxima)

∆u por RAM = 0.98 cm por lo tanto como ∆Max > ∆u 2.22cm > 0.98cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como viga de techo.

Correa del Entrepiso

HEA 100

Mu = 21.37 kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve con un Lb de 3.5m

Mn = 1670 kgf*m

φ Mn≥M u

1670 kgf*m ≥21 .37 kgf*m

Por lo tanto SI CUMPLE EL FLECTOR.

Cortante HEA 100

Vu = 38.68 kgf

φ Vn=0.9∗0 .6 f y A

φ Vn=0.9∗0 .6∗2500kgf

cm2∗21 .2cm2=28620 kgf

φ Vn≥V u

28620 kgf ≥38 .68kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rótula Plástica

Chequeo por rotula plástica los perfiles que hemos tomado de la bibliografía de la

UCAB son compactos por lo tanto la condición acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 83cm3 = 207500 kgf*cm = 2075 kgfm

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 72.8cm3 = 273000 kgf*cm = 2730 kgfm

2075 kgfm < 2730 kgfm OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plástica.

Chequeo por Deflexión

Δ= L180

=350 cm180

=1 . 94 cm (Maxima)

∆u por RAM = 0.32 cm por lo tanto como ∆Max > ∆u 1 .94 cm> 0.03cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 100 como correa de entrepiso.

Viga de Amarre del Entrepiso

HEA 140

Mu = 4289.76 Kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve con un Lb de 3.5m

Mn = 3580 kgf*m

φ Mn≥M u

3580 kgf*m < 4289. 76 kgf*m

Por lo tanto NO CUMPLE EL FLECTOR.

Subiremos un perfil más llevándola a HEA 160

Mu = 4418.61 kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve con un Lb de 3.5m

Mn = 5170 kgf*m

φ Mn≥M u

5170 kgf*m ≥4418. 61 kgf*m

Por lo tanto SI CUMPLE EL FLECTOR.

Cortante

Vu = 7210.83 kgf

φ Vn=0.9∗0 .6 f y A

φ Vn=0.9∗0 .6∗2500kgf

cm2∗38 .8cm2=52380 kgf

φ Vn≥V u

52380 kgf ≥7210.83 kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rótula Plástica

Chequeo por rotula plástica los perfiles que hemos tomado de la bibliografía de la

UCAB son compactos por lo tanto la condición acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgf*m

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgf*m

6125 kgf*m < 8250 kgf*m OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plástica.

Chequeo por Deflexión

Δ= L180

=350 cm180

=1 . 94 cm (Maxima)

∆u por RAM = 0.57 cm por lo tanto como ∆Max > ∆u 1.94cm > 0.57cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como viga de amarre de entrepiso.

Viga de Carga de Entrepiso

HEA 160

Momento Flector

Mu = 1374.53 kgf*m

Chequeo por flexión

Tomamos el perfil debido a que es suficiente para resistir las cargas por flexión como se

ve con un Lb de 4m

Mn = 5030 kgf*m

φ Mn≥M u

5030kgf*m ≥1374 . 53 kgf*m

Por lo tanto SI CUMPLE EL FLECTOR.

Cortante

HEA 160

Vu = 2067.84 kgf

φ Vn=0.9∗0 .6 f y A

φ Vn=0.9∗0 .6∗2500kgf

cm2∗38 .8 cm2=52380 kgf

φ Vn≥V u

52380 kgf ≥1834 .77kgf

Ok! Cumple a corte

Chequeo por Rótula Plástica

Chequeo por rotula plástica los perfiles que hemos tomado de la bibliografía de la

UCAB son compactos por lo tanto la condición acota es:

Mn = Mp < 1.5 My

Mp = fy * Zx = 2500 kgf/cm2 * 245cm3 = 612500 kgf*cm = 6125 kgfm

1.5 * My * Sx = 1.5 * 2500 kgf/ cm2 * 220cm3 = 825000 kgf*cm = 8250 kgfm

6125 kgfm < 8250 kgfm OK!

Mp < 1.5My como vemos chequea por momento de rotula plástica.

Chequeo por Deflexión

Δ= L180

=400 cm180

=2 .22 cm (Maxima)

∆u por RAM = 0.21 cm por lo tanto como ∆Max > ∆u 2 .22 cm > 0.21cm OK!!

Se escoge el perfil HEA 160 como Viga de Carga de entrepiso.

Columnas

Perfil HEA 200

Carga Axial Pu = 21808.94 kgf

Datos

Pu = 21808.94 kgf (Por RAM)

Ag = 53.8 cm2

r = ry = 4.98 cm

L = 2.75 m

K= 1

Tipo de Acero = A36

fy = 2500 kg/cm2

E = 2.1x106 kg/cm2

Fu = 4078 kg/cm2

U = 0.85

Chequeo de esbeltez:

K∗Lr min

≤200

1∗2754 . 98

≤200 55.22 < 200 ok Cumple la Esbeltez

Chequeo de la FlexoCompresión:

Datos dados por RAM

Mux = 853.36 kgf*m

Muy = 29.56 kgf*m

Pu = 21808.94 kgf

De los valores de la Tabla UCAB tenemos de la HEA 200:

Mny = 4580 Kgm, Mnx = 9770 kgm, ǿPn = 99010 kgf

Pu

φPn

=21808. 94 99010

=0 .22→Pu

2φPn

+M ux

φM nx

+M uy

φM ny

≤1

21808 .94 2∗99010

+853 .369770

+29 .564580

=0.20<1

Ok Cumple FLEXOCOMPRESION

Chequeo del Pandeo local

λc= K∗Lr∗π √ Fy

E= 1∗275

4 . 98∗3 .14 √25002.1∗106

=0. 61

Fcr=0 . 877

λc2∗Fy=0 .877

0. 612∗2500=5892.23 Kg /cm2

φ Pn=0.85∗Ag∗Fcr=0 .85∗53 .8∗5892 . 23=269451 .68KgComparando

Pu ≤ Φ*Pn → 21808 . 94 Kg ≤ 269451 .68 Kg OK!

Se escoge el perfil HEA 200 como Columna del galpón.

PLACA BASE

COLUMNAS HEA 200

Pu = 21808 . 94 Kg

Dimensiones del perfil

bf = 20 cm

d = 19 cm

A1 = bf * d = 20 * 19 = 380 cm2

A2: Area de la Zapata

A2 = 30 cm x 30 cm = 900 cm2

√ A 2A 1

≤2

√900380

=1.54

1.54 <= 2 ------- tomamos 1.54

A partir de la siguiente ecuación tanteamos el área de la placa A1:

√90026 .36

=5 , 84≥2

≤ 2A1= 21808 .94 Kg0 ,60 x 0 ,85 x 250 x 1 .54

=111. 071 cm2A1=Pu

φc 0 ,85 f ´ c √ A2

A1

se tomara A1 = 111.071 cm2

N= 20.52 = 21

N = 20 cm N = 22 cm

B = A1/N = 380 cm2 / 20 = 19

B = A1/N = 380 cm2 / 22 = 17.27

La placa por cálculo quedaría de 22cm x 19 cm, pero para efectos múltiplos a

cada lado para los pernos anclados en la placa, escogeremos la placa base de 25 x 25

cm.

ESPESOR DE LA PLACA

m=N−0 . 95 d2

=25−0 . 95∗192

=3 .47

n=B−0 .8∗bf2

=25−0 .8∗202

=4 .5

Pn = 0,6 x 0,85 x 250 x 380 * 2 = 96900 Kg

Espesor

λn ´= λ4∗√d∗bf =0.50/ 4∗√380=2 . 44

tomando el mayor valor de las tres condiciones entre m,n, λn ´

t=l √ 2 Pu

0 . 9∗B∗N∗fy=4 .5 √ 2∗ 21808 .94 Kg

0 .9∗25∗25∗2530=0,8 cm

Δ=0 .5 (0 ,95∗19−0 ,80∗20 )=1 .025

N≈√380+1. 025

X=[ 4 d b f

(d+b f )2 ] Pu

φc Pp

X=[ 4 x 380

(19+20 )2 ] 21808 . 94 Kg96900

=0 ,22

λ=0 .50≤1λ= 2√0 . 221+√1−0 .22

≤1λ= 2√ X1+√1−X

≤1

El espesor da muy pequeño debido a que la carga axial de las columnas así lo es,

por lo tanto escogeremos un espesor considerable de 1cm

Placa: (25 x 25 x 1)cm

SOLDADURA

Se diseñara una conexión típica para todo el galpón, esta será diseñada por

soldadura ya que es más sencillo para calcular, se debe tener en cuenta las fuerzas por

cortante y axial, para asumir el espesor de la soldadura se toma a partir del espesor más

grande de las almas de los perfiles a unir, las características del electrodo son de

E 70 xx=4920 kg/cm2. para la resistencia mínima de agotamiento.

Se hará el diseño de la conexión entre la viga HEA 160 y la columna HEA 200,

tenemos un espesor del alma de tw = 6.5 mm y un D = 5 mm

Se tiene una fuerza cortante y axial máxima de:

Vu = 7198.17 kg Au = 21808.94 kg.

Longitud de filete para efecto cortante

Lw≈ Vu

ϕ Rn∗D

√2

≈7198. 17 Kg .75∗. 6∗4920∗0 .707∗0 . 5cm

≈9. 19cm

tomamos Lw = 9.5 cm

Longitud de filete para efecto axial

Lw≈ Au

ϕ Rn∗D

√2

≈21808 .94 kg ..75∗. 6∗4920∗0 .707∗0 . 5

≈27 .87 cm

tomamos Lw= 28 cm

Detalle filete para efecto de corte

Detalle filete para efecto axial

Secciones Definitivas Diseñadas para el Galpon

Galpon en 3d

CONCLUSION

Se tomó en consideración los parámetros de selección de forma más

rentable y económica para la ejecución y obra de este galpón, como principio

fundamental de la Ingenieria y la Construcción, la factibilidad, viabilidad

económica y rentabilidad.

A pesar de contar con perfiles más comerciales como los IPN ó

CONDUVEN, debido a las cargas calculadas por peso propio, viva, viento y

sísmico, se procedió a tomar en consideración perfiles de tipo HEA, los cuales

bien pueden ser analizados como perfiles PROPERCA (laminados por parte) ya

que éstos tienen una mayor resistencia, y nos dieron fiabilidad y menores

secciones a resistir que los perfiles IPN, por esta razón se ha realizado el diseño

con perfiles de este estilo HEA ya que nos daban mayor resistencia con una

menor dimensión y sección transversal que otros.

Perfiles Tomados en el Diseño Final

Correa de Techo HEA 100Viga de Techo HEA 160

Correa de Entrepiso HEA 100Viga de Carga de Entrepiso HEA 160

Viga de Amarre de Entrepiso HEA 160Columnas del Galpon HEA 200

NORMAS UTILIZADAS

METODOLOGÍA Y ANALISIS ESTRUCTURAL

Pasos planteados para la resolución del proyecto

9. Basados en la norma covenin de criterio para proyectos, se procede a estimar las

cargas variables y las cargas permanente actuantes sobre la estructura.

10. Según la norma covenin para vientos 2003 – 86 se calcula el viento paralelo y el

viento transversal sobre el galpon.

11. Calcular por norma sismorresistente 1756 – 1 los parámetros sismicos, valores

espectrales de diseño, coeficiente sismico, corte basal y fuerza tope, fuerzas y

cortantes sismicos y control de desplazamientos.

12. Realizar la Gráfica Espectral por Sismo

13. Definir la combinación y análisis de cargas sobre la estructura.

Normas Covenin empleadas

Criterios para Proyectos. NORMA COVENIN 2002 – 88

Cargas de Viento Covenin 2003 – 86

Edificaciones Sismorresistentes (requisitos). Norma Covenin 1756- 1: 2002

Edificaciones Sismorresistentes (comentarios).Norma Covenin 1756- 2: 2002

Combinaciones de Cargas

Combinaciones de carga son utilizadas para calcular la resistencia

requerida según lo especifican las normas de diseño. Todas las combinaciones

de carga aplicables deben ser evaluadas.

1.4*CM1.2*CM+1.6*CV1.2*CM+1.6*CV-0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWpc + S1.2*CM+1.6*CV+0.8CWtc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWpc + S1.2*CM+1.6*CV-0.5CWtc + S1.2*CM+0.5CV-1.3CWpc + S

1.2*CM+0.5CV-1.3CWtc + S0.9CM-1.3CWpc 0.9CM-1.3CWtc

Variables

f) CM Carga Muerta

g) CV Carga Viva

h) CWpc Carga de Viento Paralelo Cumbrera

i) CWtc Carga de Viento Transversal Cumbrera

j) S Sismo

Calidad de los materiales

Esfuerzo de fluencia del acero 4200 kg/cm2Plancha de Acero fy = 2500 kgf/cm2Perfiles HEA fy = 2530 kgf/cm2Electrodo E 70 xx=4920 kg/cm2