DISEÑO DE ESTRUCTURA DE ACERO: TIJERAL DE ARCO PARABOLICO I.-Objetivos y Alcances. Alcance: Obtener las informaciones necesarias del diseño de una Estructura de tijeral en Arco Parabólico, con sus medidas perimétricas, su área Techada, perfiles normativo según las NE reglamentarias y la distribución del mercado. Objetivos: El presente análisis tiene como Objetivo desarrollar el diseño de la Estructura de Arco Parabólico ANALISIS DE DISEÑO AISC LRFD – 2010. Usando los perfiles que existen en el medio previa evaluación en el programa SAP 2000 v11.0 y siguiendo las especificaciones de diseño que se indica en las NORMAS internacionales. 1.
DATOS GENERALES:
Ubicación y Localización: El Techo de Patio de colegio “Santa Cruz”, proyecto del presente trabajo se Ubica en el Callao, provincia constitucional del Callao en el Sector de Bocanegra Etapa V en la Av. Quilca 6. Sobre un suelo de grava arenosa suelta.
2.
ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES:
Para la continuación del proyecto se debe seguir normativas regida por el Estado Peruano dentro del territorio Nacional, así como su cumplimiento ante cualquier irregularidad se mencionara de donde procedió la información.
ESPECIFICACIONES TECNICAS
A- CODIGOS Y ESTANDARES UTILIZADOS
B- CARGAS DE DISEÑO
C- CALIDAD DE LOS MATERIALES UTILIZADOS:
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4.0 ACERO DE REFUERZO:
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ESPECIFICACIONES PARA LA EJECUCION Y CONTROL DE CALIDAD PARA ESTRUCTURAS METALICAS: Para un maximo aprovechamiento de los materiales, se aceptara hasta un empalme soldado con soldadura de penetracion completa en barras de mas de 6 (seis) metros de longitud.En barras con largo de hasta seis metros, no se aceptaran empalmes. En las viguetas de borde se emplearan empalmes cada tres metros de longitud. Los agujeros para pernos se realizaran con taladros y no se permitirá realizarlos con soplete ni punzones. Las cartelas y planchas en general se cortaran con guillotina ó arco de sierra, no se permitirá el corte con soplete. Las partes y subconjuntos fabricados en taller se cubrirán (previa limpieza y eliminación del oxido superficial) con una mano de zincromato y una mano de anticorrosivo (en colores diferentes) y una mano de esmalte gris. La última mano se aplicara una vez concluido el montaje de la estructura. Este proceso de pintado se aplicara incluso en las superficies que estarán en contacto con placas de unión. Soldaduras: Se utilizara el método de soldadura eléctrica manual, con electrodo fusible revestido, en los encuentros de viguetas, tijerales, cartelas, planchas y perfiles en general. Para la inspección visual de los cordones de soldadura se adoptara el siguiente criterio: A.-PERFILES DESEABLES:
B.-PERFILES ACEPTABLES:
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C.-PERFILES NO ACEPTABLES:
ESPECIFICACIONES ESTRUCTURA DE ACERO:
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CONSIDERACIONES EN EL ANALISIS SISMICO DE DISEÑO NTE E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE Artículo 17
Análisis Estático
17.1
Generalidades Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la edificación. Debe emplearse sólo para edificios sin irregularidades y de baja altura según se establece en el Artículo 14 (14.2).
14.2
Las estructuras clasificadas como regulares según el artículo 10 de no más de 45 m de altura y las estructuras de muros portantes de no más de 15 m de altura, aún cuando sean irregulares, podrán analizarse mediante el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes del Artículo 17. USAR ANALISIS ESTATICO
Artículo 15 15.1
Desplazamientos Laterales
Desplazamientos Laterales Permisibles El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el Artículo 16 (16.4), no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8. Tabla N° 8 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO Estos límites no son aplicables a naves industriales Material Predominante ( i / hei ) Concreto Armado 0,007 Acero 0,010 Albañilería 0,005 Madera 0,010
NTE E.060 CONCRETO ARMADO CAPÍTULO 9
REQUISITOS DE RESISTENCIA Y DE SERVICIO
9.1 GENERALIDADES 9.1.1 Las estructuras y los elementos estructurales deberán diseñarse para obtener en todas sus secciones resistencias de diseño (ФRn) por lo menos iguales a las resistencias requeridas (Ru), calculadas para las cargas y fuerzas amplificadas en las combinaciones que se estipulan en esta Norma. En todas las secciones de los elementos estructurales deberá cumplirse: 9.1.2 Las estructuras y los elementos estructurales deberán cumplir además con todos los demás requisitos de esta Norma, para garantizar un comportamiento adecuado bajo cargas de servicio.
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3.
DIMENSIONAMIENTO
L = 34.32 m
CARACTERISTICAS GEOMETRICAS:
A = 25.70 m
Altura libre de Tijeral Arco (TECHO): h = L/ (9 ~ 10) = 34.32 / 10 = 3.90 = 3.90 m
Altura de Tijeral Arco (TECHO):
Espesor de las columnas : BxL= 0.40 X 0.40 m
h techo ~ L/ 50 h techo = 0.60 m
CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO EN ALTURA:
Según recomendación de diseño se establece dentro del rango de pendientes el siguiente cuadro: REGION COSTA NORTE COSTA CENTRO Y SUR SIERRA SELVA
PENDIENTE 30 A 35 10 A 15
TRASLAPE 20 A 25 13 A 16
25 A 30 30 A 35
20 A 25 20 A 25
PENDIENTES: 10% Y 14.5% :
Para la cobertura del CANOPI, usaremos un traslape de 14 cm.
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4.
DISTRIBUCION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN EL TECHO :
ALTURA DE LAS MONTANTES: H1 = 0.60m EN EL EJE Y:
Lentre ejes y= 6.024, 5.831, 5.8275, 8.0175 Se obtiene entonces: 6 vigas principales Tenemos una separación de las montantes = 0.60 m
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EN EL EJE X:
Lx= 34.32 m Tenemos una separación de Los largueros (entre 1.50 y 1.80m).= 1.69m
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SECCIONES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Se muestran las secciones de los elementos principales:
4.1.- Columnas de Concreto: C1: Sección Cuadrada 45 cm x 45 cm. Acero = 4Ø1” + 4Ø5/8”, 2 estribos Ø 3/8” @ 0.25 m
C2: Sección Cuadrada 20 cm x 20 cm. Acero = 4Ø3/4”, 2 estribos Ø 3/8” @ 0.25 m
C3 Y C4 :
Secciones Rectangulares existentes de 34x30 cm y 32x30 cm respectivamente . Acero = 4Ø3/4”, 2 estribos Ø 3/8” @ 0.25 m
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5.
PERFILES Y COBERTURAS METALICAS A USAR:
TIJERAL y VIGA PERIMETRAL: Brida superior - Brida inferior (L 2 "x 2 " x 3/16” )
Montante – Diagonales . Celosilla (L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8)
Columna Metalica: Brida superior - Brida inferior (L 2 1/2" x 2 1/2" x 3/16” )
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Montante – Diagonales . Celosilla (L 2"x 2" x 1/8)
Largueros (2L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8)
Cubierta del Techo:
PLANCHAS ONDULADAS - PERFIL 4
Area : 921 m2 Cubierta Vertical Tipo CC: FACHADA CC
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6.
METRADO DE CARGAS:
Cargas Viva:
ESPECIFICACIONES DE CARGAS: Según la Norma E020 se tiene las siguientes tablas:
CARGA DE ILUMINACION: Considerando iluminación para gasolineria (JUB 250-400W) MH/HPS: JUB-400MH – VOLTAJE: 400W BULBO: ULTRALA Peso: 14.5Kg
CARGA DE DRENAJE PLUVIAL: Considerando PESO de las tuberías y canaletas para una gasolineria: Tub. Desagüe pluvial de 3"Ø Peso: 0.5Kg/m CANALETA GALV.2.40x1/16"(1.5mm) Peso: 0.55Kg/m P=14.5+14.5*0.55*2= 22.58 kg /m2 de A trib X TIJERAL
Cargas de viento Tipo 1. Edificaciones poco sensibles a las ráfagas y a los efectos dinámicos del viento, tales como edificios de poca altura o esbeltez y edificaciones cerradas con cobertura capaz de soportar las cargas sin variar su geometría.
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Se toma las siguientes alturas desde el suelo hasta la altura máxima de cada montante, se asigna un nombre a cada uno de ellas y se reconocen cuál de estos puntos pertenecen al BARLOVENTO y al SOTAVENTO, teniendo en cuenta que el viento va en la siguiente dirección:
La velocidad de viento a usar será: Vd=75.km/h
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METRADO DE CARGAS CM, CV, C Viento PESO DE COBERTURA COBERTURA Plancha Ondulada Eternit: Perfil 4
Kg/m2
Area m2
3.35
895.5374
PESO Kg
3000.1
PESO DEL TIJERAL ELEMENTO MONTANTE DIAGONAL BRIDA SUPERIOR BRIDA INFERIOR CELOSILLA
SECCION
LONGITUD m
L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8 L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8 L 2 "x 2 " x 3/16 L 2 "x 2 " x 3/16 L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8
PESO Kg/m
PESO Kg
1.83 1.83 3.63 3.63 1.83
64.78 84.21 128.14 127.76 32.39
35.40 46.02 35.2994 35.20 17.70
437.28 PESO DEL LARGUERO Y ANGULO N° ELEMENTO LARGUERO SUPERIOR
PESO
LONGITUD m Repeticiones
SECCION
2L 1 1/2"x 1 1/2" x 1/8
25.4
20
Kg/m
3.66
PESO Kg 1859.28
1859.28
METRADO DE CARGA CM,CV,CVR
TIJERAL
AREA 2 TRIB. m
1 - EXTERNO 2 - INTERNO 3 - INTERNO 4 - INTERNO 5- EXTERNO
103.07 202.84 199.48 236.89 137.18
P. TIJERAL 2 Kg/m
P. P. COBERTURA LARGUERO 2 2 Kg/m Kg/m
4.24
3.35
18.04
2.16
3.35
9.17
2.19
3.35
9.32
1.85
3.35
7.85
3.19
3.35
13.55
CM 2 Kg/m
CV Lr 2 Kg/m Kg/m2 CM (T) CV (T) Lr (T)
25.63 14.67 14.86 13.04 20.09
30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
21.09 17.19 17.27 16.47 19.28
2.64 2.98 2.96 3.09 2.76
3.09 6.09 5.98 7.11 4.12
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2.17 3.49 3.45 3.90 2.65
PUNTO 1 TIJERAL 1 AREA(m2) 2.71 ANALISIS CM (Ton) 0.03 EN CV (Ton) 0.04 SAP2000 Lr (Ton) 0.03 PUNTO 20 TIJERAL 2 AREA(m2) 5.33 ANALISIS CM (Ton) 0.04 EN CV (Ton) 0.08 SAP2000 Lr (Ton) 0.05 PUNTO 39 TIJERAL 3 AREA(m2) 5.25 ANALISIS CM (Ton) 0.04 EN CV (Ton) 0.08 SAP2000 Lr (Ton) 0.05
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5.42 5.42 5.42 5.42 5.42 5.42 5.42 4.52 1.81 4.52 5.42 5.42 5.42 5.42 5.42 5.42 5.422 2.711 0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.06 0.07 0.05
0.02 0.03 0.02
0.06 0.07 0.05
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.07 0.08 0.06
0.069 0.035 0.081 0.041 0.057 0.029
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 8.89 3.56 8.89 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.67 5.335 0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.07 0.13 0.08
40 41 42 43 44 45 46 47 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 8.74 0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.06 0.13 0.08
0.03 0.05 0.03
0.07 0.13 0.08
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.078 0.039 0.16 0.08 0.092 0.046
48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 3.5 8.74 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.49 5.246 0.03 0.05 0.03
PUNTO 58 59 60 61 62 63 64 65 66 TIJERAL 4 AREA(m2) 6.23 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 10.4 ANALISIS CM (Ton) 0.04 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 EN CV (Ton) 0.09 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.16 SAP2000 Lr (Ton) 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.09
0.03 0.06 0.03
PUNTO 77 TIJERAL 5 AREA(m2) 3.61 ANALISIS CM (Ton) 0.04 EN CV (Ton) 0.05 SAP2000 Lr (Ton) 0.03
0.02 0.04 0.02
0.06 0.13 0.08
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.08 0.16 0.09
0.078 0.039 0.157 0.079 0.091 0.045
67 68 69 70 71 72 73 74 75 4.15 10.4 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.46 0.07 0.16 0.09
0.08 0.19 0.1
0.08 0.19 0.1
0.08 0.19 0.1
0.08 0.19 0.1
0.08 0.19 0.1
0.08 0.19 0.1
76 6.23
0.081 0.041 0.187 0.093 0.103 0.051
78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22 6.01 2.41 6.01 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22 7.216 3.608 0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.06 0.09 0.05
0.06 0.09 0.05
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.07 0.11 0.07
0.072 0.036 0.108 0.054 0.07 0.03
Coeficientes de Presion de viento Coef. Ext de viento Ce Ce1 Ce2 Ce3 Ce4
Coef. Int de viento Ci Ci1 Ci2 Ci3 Ci4
q=0.005Vn2
ext
ext
int
int
ext
ext
int
int
75
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
2
75
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
3
75
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
4
75
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
5
75
28.125
0
-0.5
0.3
6
75
28.125
0
-0.5
7
75
28.125
0
8
75
28.125
9
75
10
Pto.
Velocidad
Presión no Fact
Km/h
1
Coef. De Carga Primaria C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
75
28.125
0
-0.5
0.3
-0.3
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
0.6
0.0
-0.5
-1.1
11
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
12
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
13
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
14
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
15
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
16
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
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-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
17
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
18
75
28.125
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0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
19
75
28.125
0.3
-0.8
0.3
-0.3
0
-0.5
0.3
-0.3
0.6
0.0
-0.5
-1.1
0.3
-0.3
-0.2
-0.8
BARLOVENTO
SOTAVENTO
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METRADO DE CARGAS DE VIENTO T1-T5 Pto.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Carga1
Carga2
Carga3
Carga4
Carga5
Carga6
Carga7
Carga8
Área
Carga1
Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Tributaria Carga Punt.
Carga2
Carga3
Carga4
Carga5
Carga6
Carga7
Carga8
Carga Punt.
Carga Punt.
Carga Punt.
Carga Punt.
Carga Punt.
Carga Punt.
Carga Punt.
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
m2
Tn
Tn
Tn
Tn
Tn
Tn
Tn
Tn
8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44
-8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44
-5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63
-22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50
16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06
-30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94
3.548 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 5.913 2.365
0.030 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.050 0.020
-0.030 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.050 -0.020
-0.020 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.033 -0.013
-0.080 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.133 -0.053
0.060 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.100 0.040
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-0.050 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.083 -0.033
-0.110 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.183 -0.073
16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88 16.88
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06 -14.06
-30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94 -30.94
8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44 8.44
-8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44 -8.44
-5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63
-22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50 -22.50
5.913 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 7.095 3.548
0.100 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.060
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-0.083 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.100 -0.050
-0.183 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.220 -0.110
0.050 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.030
-0.050 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.030
-0.033 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.040 -0.020
-0.133 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.160 -0.080
Página 19
METRADO DE CARGAS DE VIENTO T2-T3-T4 Pto.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Carga1
Carga2
Carga3
Carga4
Carga5
Carga6
Carga7
Carga8
Área
Carga1
Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Presión Tributaria Carga Punt. kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 m2 Tn
Carga2
Carga3
Carga4
Carga5
Carga6
Carga7
Carga8
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
Carga Punt. Tn
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
6.126
0.052
-0.052
-0.034
-0.138
0.103
0.000
-0.086
-0.190
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
12.253
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
0.207
0.000
-0.172
-0.379
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
10.211
0.086
-0.086
-0.057
-0.230
0.172
0.000
-0.144
-0.316
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
16.88
0.00
-14.06
-30.94
4.084
0.034
-0.034
-0.023
-0.092
0.069
0.000
-0.057
-0.126
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
10.211
0.172
0.000
-0.144
-0.316
0.086
-0.086
-0.057
-0.230
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
12.253
0.207
0.000
-0.172
-0.379
0.103
-0.103
-0.069
-0.276
16.88
0.00
-14.06
-30.94
8.44
-8.44
-5.63
-22.50
6.126
0.103
0.000
-0.086
-0.190
0.052
-0.052
-0.034
-0.138
Página 20
METRADO DE CARGAS DE SISMO FACTOR DE ZONA Z=
0.4
Zona 3 / Lima – Callao
1.5
Edificaciones Escenciales. Tipo "A"
FACTOR DE USO U=
FACTOR DE SUELO S= Tp =
1 0.4
Perfil Tipo S1
FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA
CT = hn =
35 5.5
T= C=
M
COEFICIENTE DE REDUCCION DE FUERZA SISMICA POR SER APLICADAS A CARGAS DE SERVICIO
Rxx =
7.00
En Resumen: Z= U= C= S= R* =
0.4 1.5 2.5 1.0 7.0
Ryy =
6.00
0.157 2.500
CALCULO DE PESO EN TIJERAL INTERNOS – EXTERNO
TIJERAL INTERNO CM
TIJERAL EXTERNO
CV + LR
CM
PD+0.25*PL (T) 3.09
CV + LR
PD+0.25*PL (T)
11.01
2.64
5.84
5.27
3.96
CORTANTE DE SISMO EN CADA PUNTO :
Fza SISMICA NODAL = V/ Nro Nudos
Direcc X
Direcc Y
1).-Cargas en Tijeral Externo:
1).-Cargas en Tijeral Externo:
PESO
W=
CORTANTE
V=
FUERZA SISMICA NODAL
F=
3.96
T
0.85 T 0.0072
T
2).-Cargas en Tijeral Interno:
PESO
W=
CORTANTE
V=
3.96
T
0.99 T
F= 0.0084
T
PESO
W=
5.84
T
CORTANTE
V=
FUERZA SISMICA NODAL
F=
1.46 T 0.0124 T
FUERZA SISMICA NODAL
2).-Cargas en Tijeral Interno:
T
PESO
W=
5.84
CORTANTE
V=
FUERZA SISMICA NODAL
F=
1.25 T 0.0106 T
Página 22
7.
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA DE ACERO: COMBINACIONES DE CARGAS
DEAD
[D]
LIVE
[L]
LIVER
[Lr]
QUAKE
[E]
SNOW
[S]
WIND
[W] Viento (son del 1 al 8)
Caso1:
1.4D
[1 COMBO]
Caso2:
1.2D + 1.6L + 0.5(Lr ó S ó R)
[1 COMBO]
Caso3:
1.2D + 1.6(Lr ó S ó R) + 0.5(L ó 0.8W) 1.2D + 1.6(Lr) + 0.5L 1.2D + 1.6(Lr) + 0.8{W1, W2, ….., W8}
[9 COMBOS]
Caso4:
1.2D + 1.3{W1, W2, ., W8} + 0.5L + 0.5(Lr ó S ó R)
[8 COMBOS]
Caso5:
1.2D +/- 1.0Ex + 0.5L + 0.2S
[4 COMBOS]
Caso6:
0.9D + 1.3{W1, W2, ….., W8} +/- 1.0Ex
[20 COMBOS]
→ Se tendrán que realizar un total de 43 Combos.
Página 23
8. PROCEDIMIENTO DEL ANALISIS
Página 24
Dimensionamiento de los elementos Estructurales : Elemento Tijeral Viga y Columna: L 2 1/2"X2 1/2"X3/16" 6.86 √I/A = r= 2.5 l= in 9 d= in 0.902 A= in2 3.608 A= in2 0.547 I= 0.303 S= 0.778 r= 0.694 y= 0.545 Z= 0.18 Xp = Yp = Ix = Iy L= L= L/r = Fe = Pe = Pe =
170.00 6.00 19.69 34.41 241.68 871.97 395.88
m pies ksi kips T
9.
RESULTADOS REQUERIDOS POR DISEÑO:
TABLE: Joint Displacements Joint OutputCase U1max
U2max
U3
H
Text Text
M
m
m
M
980 589 262 980 245
0.0003 0.0025 -0.0001 0.0008 -0.0110
SY SX COMB34 COMB34 COMB31
Donde:
SY: Sismo direc Y,
0.0129 0.0001 0.0170 0.0194 -0.0010
-0.0016 10.75 0.0058 9.51 -0.0017 10.15 -0.0065 10.75 0.0380 9.81
SX: Sismo direc X
Desplazam. por sismo Sx 0.0002 0.0014 0.0001 0.0004 0.0059
≤ ≤ ≤ ≤ ≤
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE
COMB34: 0.9D + 1.5Ey
Desplazam. por sismo Sy 0.0054 0.0001 0.0075 0.0081 0.0005
≤ ≤ ≤ ≤ ≤
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE SI CUMPLE
COMB31: 0.9D - 1.3W8
Rd= 3/4 x R δ elastico = Desplazamiento Max Desfavorable en X, Y debido a las CARGAS DE SERVICIO
“Se demuestra que los desplazamientos están dentro de lo permitido por la NORMA E-030 – haciendo uso de las cargas como se indica en la NORMA E-020; entonces se procederá a continuar con el PROYECTO DE DISEÑO ESTRUCTURAL DEL TECHO PARABOLICO”
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Según la el ANALISIS DE DISEÑO AISC LRFD – 93 en el Programa SAP2000 v14.2 nos indica que los perfiles empleados son favorables y que cumplirán para la estructura.
Se crearon las Cargas de Viento tanto exteriores como interiores (salen a través del Barlovento y el Sotavento) y se colocarán las 43 Combinaciones de las Cargas. Las cargas de viento fueron divididas en 8: VIENTO1, VIENTO2,…, VIENTO8. A su vez cada carga tenía cargas internas y externas. Estas cargas salieron del Excel en el cual se analizaban las cargas de viento que son el Barlovento y el Sotavento.
Luego de terminar de Diseñar la estructura se puede observar que el TIJERAL DE ARCO PARABOLICO se deforma en dirección de sismo Y, pero dentro de los rangos de desplazamientos permitidos por la Norma E 030 Sismoresistente
BIBLIOGRAFIA
Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-020 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-030 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-070 Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E-060 Manual de PERFILES ESTRUCTURALES- Tablas de Propiedades -Precor.
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