techo-celda
DESCRIPTION
Techumbre de celda granelera en mathcadTRANSCRIPT
-
CELDA GRANELERA
TECHUMBRE
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
Vo 43.50 m s1=Vo Cp:=Cp 1.45:=
Grupo 3: Edificios e instalaciones industriales con bajo factor de ocupacin: depsitos, silos, construcciones rurales, etc.
Coeficiente de velocidad probable (Cp)
1.3) VELOCIDAD BASICA DE DISEO :
(Tabla 1) 30.0m s 1:=Ciudad de Rosario :1.2) VELOCIDAD DE REFERENCIA :
hc 24.00m:=Altura de la cumbrera :h 3.00m:=Altura del alero :b 50.00m:=Ancho total del edificio :a 180.00m:=Largo total del edificio :
1.1) GEOMETRIA DEL EDIFICIO :
Para determinar las solicitaciones producidas por la accion del viento sobre las construcciones se utiliza el reglamento CIRSOC 102 - 84 : Accin del viento sobre las Construcciones
1. CALCULO DE LAS ACCIONES PRODUCIDAS POR EL VIENTO
Pg. 1
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
qzmin qo Cd Czmin:= qzmin 102 kgf m 2=
qzmax qo Cd Cz hc( ):= qzmax 127 kgf m 2=
1.6) CALCULO DE LAS ACCIONES UNITARIAS :
Relacin de dimensiones :
ahca
:= a 0.13= bhcb
:= b 0.48=
Coeficiente de forma (para construcciones apoyadas en el suelo)
Siendo:
a 0.13= a 0.50 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 1.08=
Pg. 4
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.48=
Wp.bar C qzmin:= Wp.bar 48 kgf m 2=
Pared a sotavento : C Ce.p.sot Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.78=
Wp.sot C qzmin:= Wp.sot 80 kgf m 2=
Cubierta Barlovento : C Ce.cb.bar Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.30=
Wcb.bar.min C qzmin:= Wcb.bar.min 31 kgf m 2=
Wcb.bar.max C qzmax:= Wcb.bar.max 38 kgf m 2=
Cubierta Sotavento : C Ce.cb.sot Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.72=
Wcb.sot.min C qzmin:= Wcb.sot.min 74 kgf m 2=
Wcb.sot.max C qzmax:= Wcb.sot.max 92 kgf m 2=
Wp.bar C qzmin:= Wp.bar 110 kgf m 2=
Pared a sotavento : C Ce.p.sot Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.30=
Wp.sot C qzmin:= Wp.sot 31 kgf m 2=
Cubierta Barlovento : C Ce.cb.bar Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.62=
Wcb.bar.min C qzmin:= Wcb.bar.min 63 kgf m 2=
Wcb.bar.max C qzmax:= Wcb.bar.max 78 kgf m 2=
Cubierta Sotavento : C Ce.cb.sot Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.30=
Wcb.sot.min C qzmin:= Wcb.sot.min 31 kgf m 2=
Wcb.sot.max C qzmax:= Wcb.sot.max 38 kgf m 2=
1.7.4) ACCIONES RESULTANTES CASO II (PRESION INTERIOR) :
Pared a barlovento : C Ce.p.bar Ci.pres:=
Pg. 5
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
Ci.succ 0.20:=Ci.succ 0.18=Ci.succ 0.6 1.3o.b 0.8( ):=II ) Succin interior :Ci.pres 0.42=Ci.pres 0.6 1.8 1.3o.b( ):=I ) Presin interior :
Para construcciones cerradas de permeabilidad menor al 5%, en todas las paredes
1.8.2) COEFICIENTES INTERIORES :
Ce.cb.pa 0.28:=CubiertaVIENTO PARALELO A LAS GENERATRICES :
1.8.1.2) CUBIERTAS :
Ce.p.sot 0.31=Ce.p.sot 1.3 o.b 0.8( ):=Pared a sotavento :Ce.p.bar 0.80=Ce.p.bar 0.80:=Pared a barlovento :
1.8.1.1) PAREDES :
1.8.1) COEFICIENTES EXTERIORES :
1.8) VIENTO LONGITUDINAL :
Pg. 6
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
Pg. 7
-
Puerto Cerealero ACCION DEL VIENTO Celda
1.8.4) ACCIONES RESULTANTES CASO II (PRESION INTERIOR) :
Pared a barlovento : C Ce.p.bar Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.38=
Wp.bar.min C qzmin:= Wp.bar.min 39 kgf m 2=
Wp.bar.max C qzmax:= Wp.bar.max 48 kgf m 2=
Pared a sotavento : C Ce.p.sot Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.72=
Wp.sot C qzmin:= Wp.sot 73 kgf m 2=
Wp.sot.max C qzmax:= Wp.sot.max 91 kgf m 2=
Cubierta Barlovento : C Ce.cb.pa Ci.pres:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.70=
Wcb.bar.min C qzmin:= Wcb.bar.min 71 kgf m 2=
Wcb.bar.max C qzmax:= Wcb.bar.max 88 kgf m 2=
1.8.3) ACCIONES RESULTANTES CASO I (SUCCION INTERIOR) :
Pared a barlovento : C Ce.p.bar Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 1.00=
Wp.bar.min C qzmin:= Wp.bar.min 102 kgf m 2=
Wp.bar.max C qzmax:= Wp.bar.max 127 kgf m 2=
Pared a sotavento : C Ce.p.sot Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.30=
Wp.sot.min C qzmin:= Wp.sot.min 31 kgf m 2=
Wp.sot.max C qzmax:= Wp.sot.max 38 kgf m 2=
Cubierta Barlovento : C Ce.cb.pa Ci.succ:= C if C 0.3 if C 0> 0.3, 0.3,( ), C,( ):= C 0.30=
Wcb.bar.min C qzmin:= Wcb.bar.min 31 kgf m 2=
Wcb.bar.max C qzmax:= Wcb.bar.max 38 kgf m 2=
Pg. 8
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
SOBRECARGA DE CUBIERTA : sc 10kgf
m225m32m
a:= sc 10.9 kgfm
=
Segn X-X : scx sc sin ( ):= scx 6.8kgfm
=
Segn Y-Y : scy sc cos ( ):= scy 8.5kgfm
=
VIENTO PRESION MAXIMO : wp 92kgf
m2a:= wp 129 kgf
m=
VIENTO SUCCION MAXIMO : ws 106kgf
m2a:= ws 148 kgf
m=
CARGA DE MONTAJE : P 100kgf:=
2.2) COMBINACIONES DE CARGASSe analizan los casos ms desfavorables:
- HIP1 = PP + WS
- HIP2 = PP + 0.50SC + WP
- HIP3 = P de Montaje en el centro de tramo
2.3) CALCULO DE SOLICITACIONES
MATERIALES :
PERFILES DE CHAPA GALVANIZADOS CONFORMADOS EN FRIO ---> ACERO F24
2. CALCULO DE CORREAS
2.1) ANALISIS DE CARGA
Separacin entre correas : a 1.40m:=Longitud de correas : L 6.00m:=Inclinacin de correas : 38.7deg:=
PESO PROPIO CORREA : gp 5.0kgfm
:=
CHAPA DE TECHO : gch 5.0kgf
m2a:= gch 7.0
kgfm
=
CARGA PERMANENTE : g gp gch+:= g 12.0kgfm
=
Segn X-X : gx g sin ( ):= gx 7.5kgfm
=
Segn Y-Y : gy g cos ( ):= gy 9.4kgfm
=
Pg. 9
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
qx 7.5kgfm
=qx gx:=2.3.1) HIPOTESIS 1 : PP + WS
Wy 4.71cm3:=Wx 13.85cm3:=
iy 1.86cm=iyJyF
:=ix 3.99cm=ixJxF
:=
Jy 14.98cm4:=Jx 69.23cm4:=
xG 1.72cm:=F 4.34cm2:=
(Radio exterior)r 4.0 mm=r 2e:=
e 2.0mm:=d 15mm:=
b 50mm:=h 100mm:=
PROPIEDADES DE LA SECCION ADOPTADA :
ESQUEMA DE CALCULO :
Segn X-X (Eje fuerte) : Se considera como viga de 3 tramos. Se colocan tornapuntas a 1.40m de cada apoyo.
Segn Y-Y (Eje dbil) : Se considera como viga contnua de 2 tramos, ya que se arriostrarn con un fleje metlico galvanizado colocado en la mitad de la luz.
SECCION DE LOS ELEMENTOS :
CORREAS : C100x50x15x2.0
Pg. 10
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
Tensin Normal Admisible Acero F24 : admF24F24
:= admF24 1500kgf
cm2=
Tensin Tangencial Admisible Acero F24 : admF24admF24
3:= admF24 866
kgf
cm2=
Modulo de Elasticidad : E 2100000kgf
cm2:=
2.4.2) DETERMINACION DEL ANCHO DE CALCULO
ALAS
Bfb 2r
e:= Bf 21= Bmax 60:=
chk "VERIFICA" Bf Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
ALMA
Bwh 2r
e:= Bw 46= Bmax 500:=
qy gy ws+:= qy 139kgfm
=
Mx1 99kgf m:= My1 4.2kgf m:=R1 390kgf:= (Reaccin en las tornapuntas - Esfuerzo normal de traccin en correas)
2.3.2) HIPOTESIS 2 : PP + 0.50SC + WP
qx gx 0.5scx+:= qx 10.9kgfm
=
qy gy 0.50scy+ wp+:= qy 142kgfm
=
Mx2 102kgf m:= My2 6.1kgf m:=R2 400kgf:= (Reaccin en las tornapuntas - Esfuerzo normal de compresin en correas)
2.4) DIMENSIONAMIENTO
2.4.1) COEFICIENTE DE SEGURIDAD
De acuerdo al Reglamento CIRSOC 303, se puede adoptar para cualquier tipo de estructura liviana:
Coeficiente de seguridad : 1.6:=
Tensin de Fluencia del Acero F24 : F24 2400kgf
cm2:=
Pg. 11
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
f 882kgf
cm2=
gE f
:= g 48.8=
Rf 0:=Bef 1.30g Rf+:= Bef 63.4=
chk "ALA EFECTIVA" Bf Befif"ALA NO EFECTIVA" otherwise
:= chk "ALA EFECTIVA"=
ALMA
wMx2Jx
h 2r( )2
My2Jy
xG+R2F
+:= w 840kgf
cm2=
gEw
:= g 50=
Rf 0:=
Bew 1.30g Rf+:= Bew 65=
chk "ALMA EFECTIVA" Bw Bewif"ALMA NO EFECTIVA" otherwise
:= chk "ALMA EFECTIVA"=
chk "VERIFICA" Bw Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
RIGIDIZADOR
Brd r
e:= Br 5.5= Bmax 60:=
chk "VERIFICA" Br Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
Jmin max 2Bf 13( ) e4 9e4, := Jmin 0.0464 cm4=Jr
d r( )3 e12
:= Jr 0.0222 cm4=
chk "RIGIDIZA" Jr Jmin>if"NO RIGIDIZA" otherwise
:= chk "NO RIGIDIZA"=
2.4.3) DETERMINACION DEL ANCHO DE EFECTIVO
ALAS
MxWx
MyWy
+ NF
+=
fMx2Wx
My2Jy
xG r( )+ R2F+:=
Pg. 12
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
qfc2 1.37 1 0.725BfgF
:= qfc2 0.66= (Ala comprimida, si no tuviera rigidizador)
Interpolando linealmente con la inercia mnima necesaria del rigidizador y la inercia real obtenemos,
qfc qfc1 qfc1 qfc2( ) Jmin JrJmin:= qfc 0.83=ALMA
qw 1.00:= (Elemento rigidizado completamente)
RIGIDIZADOR
Br 5.5=qr 1.00 Br 0.37gFif
1.37 1 0.725BrgF
0.37gF Br< 0.84gFif
0.378gFBr
2
0.84gF Br< 60if
:= qr 1.00=
2.4.5) VERIFICACION DE TENSIONES ADMISIBLES
Tensin Bsica de Diseo : bdF24
:= bd 1500kgf
cm2=
RIGIDIZADOR
rMx2Jx
h 2 r( )2
My2Jy
b xG( )+ R2F+:= r 903 kgfcm2=g
Er
:= g 48.2=
Rr 0:=Ber 1.30g Rr+:= Ber 62.7=
chk "RIGIDIZADOR EFECTIVO" Br Berif"RIGIDIZADOR NO EFECTIVO" otherwise
:= chk "RIGIDIZADOR EFECTIVO"=
2.4.4) MINORACION DE TENSIONES ADMISIBLES
ALAS
qft 1.00:= (Ala Traccionada)
qfc1 1.00:= (Ala comprimida, si el rigidizador rigidizara)
gFE
F24:=
Pg. 13
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
Momento de inercia de la parte comprimida de la seccin, respecto a un eje que pase por el centro de gravedad de la parte comprimida y sea paralelo al alma de la viga.
Wx 13.85 cm3= Mdulo resistente de la seccin completa respecto del eje x-x
Cb 1:= Coeficiente de flexin (Conservativamente puede tomarse Cb = 1)
LL2
:= L 3.00m= Longitud no arriostrada de la viga
be5.12 E h Jzc Cb
L2 Wx:= be 646
kgf
cm2=
t0.174 G F e2 Cb
h Wx:= t 177
kgf
cm2=
cadm be t+ be 0.50 bd t( )ifbd
0.25 bd t( )2be
otherwise
:= cadm 823kgf
cm2=
c 78kgf mWx
8.4kgf mWy
+R1F
:= c 652 kgfcm2
=
chk "VERIFICA PANDEO LATERAL" c cadmif"NO VERIFICA PANDEO LATERAL" otherwise
:= chk "VERIFICA PANDEO LATERAL"=
Se verificar que : < q . bd
max max fqfc
wqw
,rqr
,
:= max 1069kgf
cm2=
chk "VERIFICA RESISTENCIA" max bdif"NO VERIFICA RESISTENCIA" otherwise
:= chk "VERIFICA RESISTENCIA"=
2.4.6) VERIFICACION AL PANDEO LATERAL
E 2100000kgf
cm2= Mdulo de elasticidad longitudinal del acero
G 810000kgf
cm2:= Mdulo de elasticidad transversal del acero
F 4.34cm2= Area de la seccin
e 2mm= Espesor
h 100 mm= Altura total de la seccin
JzcJy2
:= Jzc 7.49cm4=
Pg. 14
-
Puerto Cerealero CORREAS Celda
chk "VERIFICA DEFORMACIONES"=chk "VERIFICA DEFORMACIONES" f fmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:=
fmax 18 mm=fmax3.60m200
:=
Deformacin mxima en el centro de la luz para Hiptesis 2f 5mm:=
2.4.8) VERIFICACION DE DEFORMACIONES
chk "VERIFICA PANDEO LATERAL"=chk "VERIFICA PANDEO LATERAL" c cadmif"NO VERIFICA PANDEO LATERAL" otherwise
:=
c 678 kgfcm2
=cMx3Wx
My3Wy
+:=
My3 8.4 kgf m=My3 gxL2
8:=
Mx3 69.1kgf m=Mx3 PyL4
gyL2
8+:=
Py 78.0kgf=Py P cos ( ):=Px 62.5kgf=Px P sin ( ):=
gy 9.4kgfm
=gx 7.5kgfm
=
Se verifica la situacin de una persona parada en el centro de la luz.Como esquema de clculo se considera como viga simplemente apoyada en x-x (sin tornapuntas) pero si con los flejes para el arriostramiento lateral de las alas en y-y.
2.4.7) VERIFICACION DE LA SITUACION DE MONTAJE (HIP. 3)
Pg. 15
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
ESQUEMA DE CALCULO :
Segn X-X (Eje fuerte) : Se considera como viga de 3 tramos. Se colocan tornapuntas a 0.50m de cada apoyo.
Segn Y-Y (Eje debil) : Se considera como viga simplemente apoyada.
MATERIALES :
PERFILES DE CHAPA GALVANIZADOS CONFORMADOS EN FRIO ---> ACERO F24
SECCION DE LOS ELEMENTOS :
CORREAS : C120x50x15x2.0
3.3) CALCULO DE SOLICITACIONES
Se analizan los casos ms desfavorables:
- HIP1 = PP + WS
- HIP2 = PP + WP
3.2) COMBINACIONES DE CARGAS
ws 128kgfm
=ws 0.72qzbmax
Cdb a:=VIENTO SUCCION MAXIMO :
wp 177kgfm
=wp 1.0qzbmax
Cdb a:=VIENTO PRESION MAXIMO :
gx 11kgfm
=gx gp gch+:=CARGA PERMANENTE :
gch 6.0kgfm
=gch 5.0kgf
m2a:=CHAPA DE TECHO :
gp 5.0kgfm
:=PESO PROPIO LARGUERO :
Cdb 0.86:=Coeficientes de simultaneidad :
qzbmax 127kgf
m2:=qzbmin 102
kgf
m2:=Viento Longitudinal :
L 5.80m:=Longitud de largueros :a 1.20m:=Separacin entre largueros :
3.1) ANALISIS DE CARGA
3. CALCULO DE LARGUEROS
Pg. 16
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
(Reaccin en tornapuntas - Esfuerzo normal de traccin en correas)R1 559 kgf:=
(Momento en posicin de tornapuntas)My1 6.5kgf m:=Mx1 177kgf m:=qy 128
kgfm
=qy ws:=
qx 11kgfm
=qx gx:=3.1. HIPOTESIS 1 : PP + WS
Wy 4.7 cm3=Wy Jyb xG
:=Wx 17.6cm3=Wx Jx0.50 h:=
iy 1.8 cm=iyJyF
:=ix 4.7 cm=ixJxF
:=
Jy 15.95cm4:=Jx 105.80cm4:=
xG 1.59cm:=
F 4.74cm2:=
(Radio exterior)r 4.0 mm=r 2e:=
e 2.0mm:=d 15mm:=
b 50mm:=h 120mm:=
PROPIEDADES DE LA SECCION ADOPTADA :
Pg. 17
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
adm 866kgf
cm2=
Modulo de Elasticidad : E 2100000kgf
cm2:=
3.4.2) DETERMINACION DEL ANCHO DE CALCULO
ALAS
Bfb 2r
e:= Bf 21= Bmax 60:=
chk "VERIFICA" Bf Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
ALMA
Bwh 2r
e:= Bw 56= Bmax 500:=
chk "VERIFICA" Bw Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
RIGIDIZADOR
Brd r
e:= Br 5.5= Bmax 60:=
3.2. HIPOTESIS 2 : PP + WP
qx gx:= qx 11kgfm
=
qy wp:= qy 177kgfm
=
Mx2 144kgf m:= My2 6.5kgf m:= (Momento en posicin de tornapuntas)
R2 773kgf:= (Reaccin en tornapuntas - Esfuerzo normal de compresin en correas)
3.4) DIMENSIONAMIENTO
3.4.1) COEFICIENTE DE SEGURIDAD
De acuerdo al Reglamento CIRSOC 303, se puede adoptar para cualquier tipo de estructura liviana:
Coeficiente de seguridad : 1.6:=
Tensin de Fluencia del Acero F24 : F24 2400kgf
cm2:=
Tensin Normal Admisible Acero F24 : admF24
:= adm 1500kgf
cm2=
Tensin Tangencial Admisible Acero F24 : admadm
3:=
Pg. 18
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
chk "ALMA EFECTIVA"=
ALAS
MxWx
MyWy
+ NF
+=
fMx2Wx
My2Jy
xG r( )+ R2F+:= f 1028 kgfcm2=g
E f
:= g 45.2=
Rf 0:=Bef 1.30g Rf+:= Bef 58.8=chk "ALA EFECTIVA" Bf Befif
"ALA NO EFECTIVA" otherwise
:= chk "ALA EFECTIVA"=
RIGIDIZADOR
rMx2Jx
h 2 r( )2
My2Jy
b xG( )+ R2F+:= r 1064 kgfcm2=g
Er
:= g 44.4=
chk "VERIFICA" Br Bmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERIFICA"=
Jmin max 2Bf 13( ) e4 9e4, := Jmin 0.0464 cm4=Jr
d r( )3 e12
:= Jr 0.0222 cm4=
chk "RIGIDIZA" Jr Jmin>if"NO RIGIDIZA" otherwise
:= chk "NO RIGIDIZA"=
3.4.3) DETERMINACION DEL ANCHO DE EFECTIVO
ALMA
wMx2Jx
h 2r( )2
My2Jy
xG+R2F
+:= w 990kgf
cm2=
gEw
:= g 46.1=
Rf 0:=
Bew 1.30g Rf+:= Bew 59.9=
chk "ALMA EFECTIVA" Bw Bewif"ALMA NO EFECTIVA" otherwise
:=
Pg. 19
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
Area de la seccinF 4.74cm2=
Mdulo de elasticidad transversal del aceroG 810000kgf
cm2:=
Mdulo de elasticidad longitudinal del aceroE 2100000kgf
cm2=
3.4.6) VERIFICACION AL PANDEO LATERAL
chk "VERIFICA RESISTENCIA"=chk "VERIFICA RESISTENCIA" max admif"NO VERIFICA RESISTENCIA" otherwise
:=
max 1064kgf
cm2=max max
fqf
wqw
,rqr
,
:=
Se verificar que : max < q . adm adm 1500kgf
cm2=
3.4.5) VERIFICACION DE TENSIONES ADMISIBLES
qr 1.00=qr 1.00 Br 0.37gFif
1.37 1 0.725BrgF
0.37gF Br< 0.84gFif
0.378gFBr
2
0.84gF Br< 60if
:=
gF 29.58=gFE
F24:=
RIGIDIZADOR
qw 1.00:=ALMA
qf 1.00:=ALAS
3.4.4) MINORACION DE TENSIONES ADMISIBLES
chk "RIGIDIZADOR EFECTIVO"=chk "RIGIDIZADOR EFECTIVO" Br Berif"RIGIDIZADOR NO EFECTIVO" otherwise
:=
Ber 57.7=Ber 1.30g Rr+:=Rr 0:=
Pg. 20
-
Puerto Cerealero LARGUEROS Celda
chk "VERFICA DEFORMACIONES"=chk "VERFICA DEFORMACIONES" fy fmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:=
fmax 1.93cm=fmaxL
300:=
fy 0.80cm:=
3.4.7) VERIFICACION DE DEFORMACIONES
chk "VERIFICA PANDEO LATERAL"=chk "VERIFICA PANDEO LATERAL" c c admif"NO VERIFICA PANDEO LATERAL" otherwise
:=
c 803 kgfcm2
=c 119kgf mWx
11.5kgf mWy
+R1F
:=
cadm 820kgf
cm2=cadm be t+ be 0.50 adm t( )if
adm0.25 adm t( )2
be otherwise
:=
t 126kgf
cm2= t
0.174 G F e2 Cbh Wx:=
be 694kgf
cm2=be
5.12 E h Jzc Cb
Lb2 Wx:=
Longitud no arriostrada de la vigaLb 2.9 m=Lb L2
:=
Coeficiente de flexin (Conservativamente puede tomarse Cb = 1)Cb 1:=
Mdulo resistente de la seccin completa respecto del eje x-xWx 17.63 cm3=
Momento de inercia de la parte comprimida de la seccin, respecto a un eje que pase por el centro de gravedad de la parte comprimida y sea paralelo al alma de la viga.
Jzc 7.97cm4=Jzc
Jy2
:=
Altura total de la seccinh 120 mm=
Espesor e 2.0 mm=
Pg. 21
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
sep 6.00m:=Separacin entre cabriadas :
L 32.0m=L b2 cos ( ):=Longitud de la viga :
38.7deg:=Inclinacin de la cabriada :b 50.00m:=Ancho total de la cabriada :h 1.40m:=Altura de la viga :H 20.00m:=Altura de la cabriada :
4.1) GEOMETRIA DE LA CELDA :
4. CALCULO DE LA CABRIADA PRINCIPAL
Pg. 23
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
4.2.3) VIENTO TRANSVERSAL
Lr 65 kgf=Lr 10 kgfm2
b2
sepN
:=Cubierta inclinada = 38.7 :
4.2.2) SOBRECARGA DE TECHO
(Nota: Ver resultado en Item 3.2.6)Rp 500kgf:=Pndola :
gc 30 kgf=gc 5kgfm
sep:=Correas :
gt 42 kgf=gt 5kgf
m2sep L
N:=Techo Chapa T101 :
g 56 kgf=g 80 kgfm
L2N
:=Viga Reticulada : (Aplicado en nodos de cordn sup. e inf.)
4.2.1) PESO PROPIO
N 23=N Lh
:=Cantidad de nodos en el cordn superior :
Para el anlisis de la siguiente viga reticulada se consideran todas las cargas actuantes aplicadas en los nodos, de manera de materializar el comportamiento de un reticulado.
4.2) ANALISIS DE CARGA :
Pg. 24
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
4.2.5) VIENTO LONGITUDINAL
Nota : Para obtener las fuerzas en los nudos se multiplicaron las presiones por la separacn entre cabriadas (6.00m) y por la separacin entre nudos (1.40m).
4.2.6) PENDOLA
Reaccin en apoyo debido a peso propio : Rp 500kgf:=
Reaccin en apoyo debido a sobrecarga : Rsc 400kgf:=
Reaccin en apoyo debido al Tripper : Rt 4000kgf:=(Nota : La carga total del Tripper es de 10 ton y un largo de 8.00m aprox. Considerando el Tripper ubicado entre 2 cabriadas de separacin de 6.00m la carga actuante ser de 8 ton aprox.)
Pg. 25
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
4.3) COMBINACIONES DE CARGA :
CARGAS :
- pp : PESO PROPIO- Lr : SOBRECARGA DE CUBIERTA- sc : SOBRECARGA DE PENDOLA (Material y pasarelas)- tr : SOBRECARGA DE TRIPPER- wp : VIENTO TRANSVERSAL MAXIMA PRESION- ws : VIENTO TRANSVERSAL MAXIMA SUCCION- wl : VIENTO LONGITUDINAL MAXIMA SUCCION
ESTADOS DE CARGA :
- E1 : pp + Lr + sc + tr- E2 : pp + wp- E3 : pp + ws- E4 : pp + wl- E5 : pp + 0.60wp + 0.50Lr + 0.75sc + 0.75tr- E6 : pp + 0.60ws + 0.50Lr + 0.75sc + 0.75tr
COEFICIENTES ADOPTADOS :
Para las combinaciones que incluyen el viento y la sobrecarga viva se semilla se adopt el 75% de la sobrecarga por considerar que cuando la cinta est cargada, las pasarelas no tendrn el mximo de la carga, y viceversa. Adems el tripper es una carga mvil. En cuanto al viento se adopt el 75% de la velocidad de referencia, que elevado al cuadrado da 56%, y redondea a 60%.Para la sobrecarga de cubierta se adopt un coeficiente menor del 50% dado que en ambos estados del viento la cubierta presenta succin.
Pg. 26
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
4.4) MODELO DE CALCULO :
Para el clculo de la cabriada se utiliz el esquema de arco triarticulado con apoyos fijos en sus extremos y articulacin en la clave. En los nodos indicados en el esquema se aplicaron las cargas de la pndola.
Con el programa de clculo RAM Advance se obtuvieron las solicitaciones de primer orden, que luego en el dimensionamiento se afectan por el coeficiente de pandeo ( ) considerando de esta forma los efectos de segundo orden. Adems se obtienen los desplazamiento mximos de la viga para verificar el estado de servicio.
A continuacin se detallan las mximas solicitaciones para cada elemento estructural y los desplazamientos mximos. La corrida del programa y grficos significativos se adjuntan en el anexo.
Los elementos a dimensionar son:1) CORDON SUPERIOR.2) CORDON INFERIOR.3) DIAGONALES.
Para los cordones se utilizaron perfiles U de chapa plegada. Dado que por la longitud de la viga se requerir de la unin de los mismos se opt por cambiar de espesor en funcin de los esfuerzos obtenidos segn el programa, manteniendo el largo de alas y alma.
Para las diagonales se utilizaron perfiles ngulos simples a cada lado del cordn.
Pg. 27
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
U 250x100x7.9
imin 3.04cm:= F7.9 33.50cm2:=
himin
:= 46= 1.36:=
Nc7.9adm F7.9
:= Nc7.9 42.23 t=
Nt7.9 adm F7.9:= Nt7.9 57.43 t=
U 250x100x6.4
imin 3.06cm:= F6.4 27.45cm2:=
himin
:= 46= 1.36:=
Nc6.4adm F6.4
:= Nc6.4 34.60 t=
Nt6.4 adm F6.4:= Nt6.4 47.06 t=
4.5) DIMENSIONAMIENTO
4.5.1) COEFICIENTE DE SEGURIDAD
De acuerdo al reglamento CIRSOC 301 corresponde adoptar :
Clase por destino : CRecaudo Constructivo : ICoeficiente de seguridad para cargas P: 1.40:=
De esta manera, las tensiones admisibles quedan :
F24 2400kgf
cm2:= adm
F24:= adm 1714
kgf
cm2=
4.5.2) CAPACIDAD RESISTENTE MAXIMA PARA CORDONES
h 1400 mm=U 250x100x9.5
imin 3.02cm:= F9.5 39.78cm2:=
himin
:= 46= 1.36:=
Nc9.5adm F9.5
:= Nc9.5 50.14 t=
Nt9.5 adm F9.5:= Nt9.5 68.19 t=
Pg. 28
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
Ncmax 25.67 t:= Ntmax 36.87t:= Se adopta U 250x100x6.4
TRAMO 2
L2 8 1400 mm:= L2 11200 mm=Ncmax 31.95 t:= Ntmax 46.85t:= Se adopta U 250x100x7.9
TRAMO 3
L3 6 1400 mm 2373mm+:= L3 10773 mm=Ncmax 29.26 t:= Ntmax 43.00t:= Se adopta U 250x100x6.4
4.5.5) CAPACIDAD RESISTENTE MAXIMA PARA DIAGONALES
Ld 1565mm:=
L 57x6.4 (2 1/4 x 1/4)
imin 1.08cm:= F57 6.96cm2:=
Ldimin
:= 145= 4.06:=
4.5.3) CORDON SUPERIOR
TRAMO 1
L1 7 1400 mm:= L1 9800 mm=Ncmax 40.03 t:= Ntmax 30.16t:= Se adopta U 250x100x7.9
TRAMO 2
L2 8 1400 mm:= L2 11200 mm=Ncmax 49.02 t:= Ntmax 37.26t:= Se adopta U 250x100x9.5
TRAMO 3
L3 6 1400 mm 1216mm+:= L3 9616 mm=Ncmax 40.30 t:= Ntmax 32.01t:= Se adopta U 250x100x7.9
4.5.4) CORDON INFERIOR
TRAMO 1
L1 1565mm 7 1400 mm+:= L1 11365 mm=
Pg. 29
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
Nc76 6.74 t=
Nt76 adm F76:= Nt76 16.17 t=
4.5.6) DIAGONALES
TRAMO 1
Corresponde a los primeros 4 campos
Ncmax8.19 t2
:= Ncmax 4.09 t= Se adopta L 64x6.4
TRAMO 2
Corresponde a los siguientes 14 campos
Ncmax5.45 t2
:= Ncmax 2.73 t= Se adopta L 57x6.4
TRAMO 3
Corresponde a los ultimos 3 campos
Ncmax9.90 t2
:= Ncmax 4.95 t= Se adopta L 76x6.4
Nc57adm F57
:= Nc57 2.94 t=
Nt57 adm F57:= Nt57 11.93 t=
L 64x6.4 (2 1/2 x 1/4)
imin 1.21cm:= F64 7.87cm2:=
Ldimin
:= 129= 3.21:=
Nc64adm F64
:= Nc64 4.20 t=
Nt64 adm F64:= Nt64 13.49 t=
L 76x6.4 (3x1/4)
imin 1.44cm:= F76 9.43cm2:=
Ldimin
:= 109= 2.40:=
Nc76adm F76
:=
Pg. 30
-
Puerto Cerealero CABRIADA Celda
4.5.7) VERIFICACION DE DEFORMACIONES
fx 6.8cm:= fy 9.8cm:=
f fx2 fy
2+:= f 11.9cm=
L 32.03 m=
fmaxL
250:= fmax 12.8cm=
chk "VERFICA DEFORMACIONES" f fmaxif"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERFICA DEFORMACIONES"=
Pg. 31
-
Puerto Cerealero FRONTIS Celda
5. CALCULO DEL FRONTIS
5.1) GEOMETRIA DEL FRONTIS :
Pg. 32
-
Puerto Cerealero FRONTIS Celda
Ancho de influencia
qzbmin 102kgf
m2:= qzbmax 127
kgf
m2:= Cd 0.86:=
Anlisis de carga :
pp 45kgfm
20kgfm
2+:= pp 85 kgfm
= Peso propio perfil, largueros y chapa
wpmin 1.00qzbmin
Cd a:= wpmin 700
kgfm
= Viento Presin para H < 10m
wpmax 1.00qzbmax
Cd a:= wpmax 871
kgfm
= Viento Presin para H = L
wsmin 0.73qzbmin
Cd a:= wsmin 511
kgfm
= Viento Succin para H < 10m
wsmax 0.73qzbmax
Cd a:= wsmax 636
kgfm
= Viento Succin para H = L
5.2) DIMENSIONAMENTO :
5.2.1) COEFICIENTE DE SEGURIDAD
De acuerdo al reglamento CIRSOC 301 corresponde adoptar :
Clase por destino : CRecaudo Constructivo : ICoeficiente de seguridad para cargas P: 1.40:=
De esta manera, las tensiones admisibles quedan :
F24 2400kgf
cm2:= admF24
F24:= admF24 1714
kgf
cm2=
F36 3600kgf
cm2:= admF36
F36:= admF36 2571
kgf
cm2=
admF24admF24
3:= admF24 990
kgf
cm2=
admF36admF36
3:= admF36 1485
kgf
cm2=
5.2.2) PARANTE - P1
L 17.50m:= Longitud del parante
a 5.90m:=
Pg. 33
-
Puerto Cerealero FRONTIS Celda
4.17:=
s NF
MsWx
+:= s 1936kgf
cm2=
max max p s,( ):=chk "VERFICA FLEXION-COMPRESION" max admF36if
"NO VERIFICA" otherwise
:=
chk "VERFICA FLEXION-COMPRESION"=
5.2.3) PARANTE - P2
L 13.10m:= Longitud del parante
a 5.50m:= Ancho de influencia
qzbmin 102kgf
m2:= qzbmax 127
kgf
m2:= Cd 0.86:=
Anlisis de carga :
pp 45kgfm
20kgfm
2+:= pp 85 kgfm
= Peso propio perfil, largueros y chapa
wpmin 1.00qzbmin
Cd a:= wpmin 652
kgfm
= Viento Presin para H < 10m
Caractersticas de la seccin adoptada : W 460x60.0
F 76.2cm2:= ix 18.35cm:= Wx 1127.6cm3:=
Solicitaciones :
N pp L:= N 1.49 t=Mp 28.64tm:= Ms 20.91tm:=
Verificacin a flexo-compresin :
E1 : Peso Propio + Viento Presin
Lp 1.20m:= p 1.0 Lpix
:= p 7= 1.07:=
p NF
MpWx
+:= p 2561kgf
cm2=
E2 : Peso Propio + Viento Succin
Ls L:= s 1.0 Lsix
:= s 95=
Pg. 34
-
Puerto Cerealero FRONTIS Celda
Verificacin a flexo-compresin :
E1 : Peso Propio + Viento Presin
Lp 1.20m:= p 1.0 Lpix
:= p 7= 1.07:=
p NF
MpWx
+:= p 1940kgf
cm2=
E2 : Peso Propio + Viento Succin
Ls L:= s 1.0 Lsix
:= s 81= 4.17:=
s NF
MsWx
+:= s 1481kgf
cm2=
max max p s,( ):=chk "VERFICA FLEXION-COMPRESION" max admF36if
"NO VERIFICA" otherwise
:=
chk "VERFICA FLEXION-COMPRESION"=
wpmax 1.00qzbmax
Cd a:= wpmax 812
kgfm
= Viento Presin para H = L
wsmin 0.73qzbmin
Cd a:= wsmin 476
kgfm
= Viento Succin para H < 10m
wsmax 0.73qzbmax
Cd a:= wsmax 593
kgfm
= Viento Succin para H = L
Caractersticas de la seccin adoptada : W 410x46.1
F 59.2cm2:= ix 16.27cm:= Wx 778.7cm3:=
Solicitaciones :
N pp L:= N 1.11 t=Mp 14.95tm:= Ms 10.92tm:=
Pg. 35
-
Puerto Cerealero VIGA CONTRAVIENTO FRONTAL Celda
1.40:=
De acuerdo al reglamento CIRSOC 301 corresponde adoptar :
Clase por destino : CRecaudo Constructivo : ICoeficiente de seguridad para cargas P:
6.2.1) COEFICIENTE DE SEGURIDAD
6.2) DIMENSIONAMENTO :
RP4 1.04 t=RP4 wsminLP4
2:=LP4 4.37m=
RP3 2.08 t=RP3 wsminLP3
2:=LP3 8.75m=
RP2 3.50t:=
RP1 5.00t:=
wsmin 476kgfm
:=
6.1.2) VIENTO SUCCION
RP4 1.42 t=RP4 wpminLP4
2:=LP4 4.37m:=
RP3 2.85 t=RP3 wpminLP3
2:=LP3 8.75m:=
RP2 4.80t:=
RP1 6.90t:=
wpmin 652kgfm
:=
6.1.1) VIENTO PRESION
6.1) REACCIONES DE LOS PARANTES
6. VIGA CONTRAVIENTO FRONTAL
Pg. 36
-
Puerto Cerealero VIGA CONTRAVIENTO FRONTAL Celda
F 2Fp:= F 14.68 cm2=
Jx 2Jxp:= Jx 247.3 cm4=
Jy 2 Jyp Fp b xG( )2+ := Jy 750.3 cm4=ix
JxF
:= ix 4.10cm=
iyJyF
:= iy 7.15cm=
Verificacin de la esbeltez :
Lx 3.20m:= Longitud entre tornapuntas.
Ly 3.00m:= Longitud entre flejes metlicos
x 0.80Lxix
:= x 62=
y 0.70Lyiy
:= y 29=
max x y,( ):= 62= w 1.50:=
De esta manera, las tensiones admisibles quedan :
F24 2400kgf
cm2:= admF24
F24:= admF24 1714
kgf
cm2=
admF24admF24
3:= admF24 990
kgf
cm2=
6.2.2) MONTANTES
Lm 6.00m:= Longitud del montante
Caractersticas de un perfil : U 100x70x3.2
b 70mm:= d 100mm:= e 3.2mm:= xG 2.20mm:=Fp 7.34cm
2:=Jxp 123.64cm
4:= Jyp 37.75cm4:=
Caractersticas de la seccin compuesta adoptada : Cajn 140x100x3.2
B 2 b:= B 140 mm=d 100 mm= e 3.2 mm=
Pg. 37
-
Puerto Cerealero VIGA CONTRAVIENTO FRONTAL Celda
Area del perfil
b34
in:= Dimetro del buln de unin
n b18
in+:= Dimetro del agujero
Aneta A b n( ) e:= Area neta del perfil Aneta 7.21cm2=Atotal 2Aneta:= Area total de la seccin adoptada Atotal 14.41 cm2=
Verificacin a traccin :
N 24.51t:= Esfuerzo mximo de traccin
NAtotal
:= 1701 kgfcm2
=
chk "VERFICA A TRACCION" admF24if"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERFICA A TRACCION"=
chk "VERFICA ESBELTEZ MAXIMA" 200if"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERFICA ESBELTEZ MAXIMA"=
Verificacin a compresin :
N 15.92 t:= Esfuerzo mximo de compresin
w NF
:= 1627 kgfcm2
=
chk "VERFICA A COMPRESION" admF24if"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERFICA A COMPRESION"=
6.2.3) DIAGONAL - D1
Ld 7.06m:= Longitud de la diagonal
Caractersticas de la seccin adoptada : 2L 3 x 5/16" (Dispocin en T)
b 3.0in:= b 76 mm=
e5
16in:= e 7.9 mm=
A 11.49cm2:=
Pg. 38
-
Puerto Cerealero VIGA CONTRAVIENTO FRONTAL Celda
6.2..4) DIAGONAL - D2
Ld 9.10m:= Longitud de la diagonal
Caractersticas de la seccin adoptada : 2L 3 x 5/16" (Dispocin en T)
Atotal 2Aneta:= Area total de la seccin adoptada Atotal 14.41 cm2=
Verificacin a traccin :
N 22.32t:= Esfuerzo mximo de traccin
NAtotal
:= 1549 kgfcm2
=
chk "VERFICA A TRACCION" admF24if"NO VERIFICA" otherwise
:= chk "VERFICA A TRACCION"=
Pg. 39
TECHUMBRE CELDA GRANELERAACCIONES CONSIDERADASCORREASLARGUEROS DE FRONTISCABRIADA PRINCIPALFRONTISParantesViga contraviento frontal