DISEÑO 1

ANABI SAC UNIDAD MINER ANAMA

Memoria de Calculo Estructura Almacén de Nitrato

PLANOS GENERALES U-01 Ubicación y Localización ARQUITECTURA A-01 Planta A-02 Cortes A-03 Elevaciones A-04 Detalles (Falta) CIVILES OC-01 Cimentaciones OC-02 Columnas OC-03 Vigas OC-04 Estándares de estructuras de concreto METALICAS EM-01 Planta Techo, detalles EM-02 Coberturas Laterales, elevaciones, detalles EM-03 Marcos EM-04 Armadura y techo EM-05 Estándares de Estructuras Metálicas

Civil/Estructuras Rev 1.0

1



INDICE

1.0 GENERALIDADES. .................................................................................................................. .................................................................................................................. 3 ........................................................................................................................ 3 1.1 ALCANCE. ........................................................................................................................ ........................................................................................... 3 1.2 CÓDIGOS Y ESTANDARES ............................................................................................

1.3 DATOS CONSIDERADOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO .......................................... 3 1.4 CONDICIONES DEL SUELO DE FUNDACIÓN ........................................................... .............................................................. ... 3 1.5 CASOS DE CARGA Y NOMENCLATURA ......................................................................3 1.6 CARGAS Y COMBINACIONES ......................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 2.0 ANALISIS DEL LA ESTRUCTURA ......................................................................................... 4 2.1 GENERALIDADES ...........................................................................................................4 2.2 GEOMETRIA ..................................................................... .................................................................................................................... ............................................... 5 ............................................................................................. .................................... 6 2.2 ANALISIS ESTRUCTURAL .........................................................

2.2.1

ANALISIS DEL TIJERAL PRINCIPAL ..............................................................13

2.2.2

ANALISIS DEL TIJERAL SECUNDARIO ......................................................... 23

2.2.3

ASIGNACION DE CARGAS EN EN EL MODELO TRIDIMENSIONAL TRIDIMENSIONAL (TON) ..... 30

2.2.4

ANALISIS DE COLUMNAS Y VIGAS ............................................................... 34

2.2.5

CERRAMIENTOS ............................................................ .............................................................................................. .................................. 36

2.2.6

DISEÑO DE CORREAS DE TECHO DE PLANCHA DOBLADA TIPO C ........ 36

2.2.7

PLACA BASE ....................................................................................................41


2



1.0

GENERALIDADES

1.1

ALCANCE El alcance para este proyecto es el desarrollo de la ingeniería de detalle la cual comprende el diseño de una estructura metálica la cual se utilizara como almacén de donde se soportaran dos vigas carrileras en la cual correrá un puente grúa para la carga y descarga de sacos de Nitrato.

1.2

CÓDIGOS Y ESTANDARES Se emplean los siguientes códigos y estándares: RNE: Reglamento Nacional de Edificaciones: NTE E020 Norma Técnica de Edificaciones - Cargas. NTE E030 Norma Técnica de Edificaciones - Diseño Sismo resistente. NTE E050 Norma Técnica de Edificaciones - Suelos y Cimentaciones. NTE E090 Norma Técnica de Edificaciones - Estructuras Metálicas. AISC - LRFD: Manual of Steel Construction AISC ACI 318-05: Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary

1.3

DATOS CONSIDERADOS PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO Acero Estructural Peso específico del acero. Planchas barras y perfiles. Pernos de Conexión.

: : :

7850 Kgf/m3 ASTM A-36 A-325, 325-N, GRADO

5

O

EQUIVALENTE.

Pernos de Conexión (Elementos secundarios) : A-307. Soldadura. : E-70xx, De AWS A5.1 Esfuerzo de fluencia, Fy : 2,530.00 kg/cm2

1.4

CONDICIONES DEL SUELO DE FUNDACIÓN Capacidad de carga admisible del suelo para la la condición estática : Suelos del proyecto

1.5

Ver Estudio de

CASOS DE CARGA Y NOMENCLATURA D: L : Lr : S : E : W:

Carga Muerta debida al peso propio de los elementos. Carga Viva debido al mobiliario y ocupantes. Carga Viva en las azoteas Carga de nieve. Carga de Sismo de acuerdo a la norma E.030 Diseño Sismorresistente. Carga de viento.


3



2.0

ANALISIS DEL LA ESTRUCTURA

2.1

GENERALIDADES Para el análisis de la estructura se usa el programa SAP 2000. Se definen elementos unidimensionales a los que se les asigna propiedades del acero, como el módulo de elasticidad E = 2000000 Kg/cm2, Coeficiente de poisson u = 0.30 y peso específico 7850 Kg/m3 La nave se analiza en tres dimensiones para las cargas indicadas en 2.2. El análisis de la nave para cargas laterales y de gravedad se realiza considerando los arriostres laterales "Cruz" El análisis de los tijerales de los ejes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 para cargas de gravedad se realiza sin considerar arriostres laterales. Modelo tridimensional de la Nave de Taller de Mantenimiento


4



2.2

GEOMETRIA DIMENSIONES BASICAS

VISTA FRONTAL

VISTA DE PLANTA


5



2.2

ANALISIS ESTRUCTURAL

2.2.1 ESTADOS SIMPLES DE CARGA Área total de cobertura Numero de pórticos Ancho Tributario Longitud superior de Tijeral Número de correas Pendiente Número de nudos superiores Separación de Correas

= = = = = = = =

2.2.2 CARGAS MUERTAS

450 m² 10 5.00 ml 12.80 ml 19.00 33.30 9.00 1.70 ml

[D]

(ver " LOAD 1 " en el modelo)

PESO DE LA ESTRUCTURA METÁLICA MODELADA Computada automáticamente por programa de resolución estática. Contingencias:

Porcentaje de Varios

10%

28.5

ton

CARGAS MUERTAS EN CUBIERTA Cobertura Peso correa ( sep. 1.25) Arriostramientos 1/2" Luminarias Peso propio del tijeral

= = = = =

3.35 kg/m2 4.00 kg/m2 1.00 kg/m2 2.00 kg/m2 34.00 Kg/m2

Total de carga

=

44.35 Kg/m2

Carga muerta máxima por nudo

=

376.98 kg

Separación entre pórticos 1-2 Separación entre pórticos 2-3 Separación entre pórticos 3-4 Separación entre pórticos 4-5 Separación entre pórticos 5-6 Separación entre pórticos 6-7 Separación entre pórticos 7-8 Separación entre pórticos 8-9 Separación entre pórticos 9-10 Separación entre pórticos 10-11

= = = = = = = = = =

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 3.40 4.50

m m m m m m m m m m

Carga en nudo en tijeral extremo 1 Carga en nudo en tijeral intermedio 2 Carga en nudo en tijeral intermedio 3 Carga en nudo en tijeral intermedio 4 Carga en nudo en tijeral intermedio 5 Carga en nudo en tijeral intermedio 6 Carga en nudo en tijeral intermedio 7

= = = = = = =

376.98 376.98 376.98 376.98 376.98 376.98 376.98

kg kg kg kg kg kg kg


6



Carga en nudo en tijeral intermedio 8 Carga en nudo en tijeral intermedio 9 Carga en nudo en tijeral extremo 10

= = =

376.98 256.34 339.28

kg kg kg

CARGAS MUERTAS EN LATERALES Cerramiento Largueros

C 100 x 50 x 19 x 3

sep.:

1.20

10.00 kg / m² 5.00 kg / m²

m

Sistema de Lateral Sistema de Lateral adoptado

g' = g=

Separación entre pórticos Separación entre parante-columna

15.11 kg / m² 16.00 kg / m² = =

Carga por metro lineal en columna extrema 1 Carga por metro lineal en parantes

2.2.3 CARGAS VIVAS

16.00 16.00

x 2.25 = x 5.00 =

5.00 5.00

m m

36kg / m 80kg / m

[L]

CARGA VIVA DE TECHO De acuerdo a los estándares de diseño, se estima una carga viva sobre techo ligero de calaminas: Carga viva Angulo Cubierta:

L

= =

α

Carga viva por nudo Carga en nudo en tijeral extremo 1 Carga en nudo en tijeral intermedio 2 Carga en nudo en tijeral intermedio 3 Carga en nudo en tijeral intermedio 4 Carga en nudo en tijeral intermedio 5 Carga en nudo en tijeral intermedio 6 Carga en nudo en tijeral intermedio 7 Carga en nudo en tijeral intermedio 8 Carga en nudo en tijeral intermedio 9 Carga en nudo en tijeral extremo 10


30 kg/m2 18.50 °

= 255 kg = = = = = = = = = =

255.00 255.00 255.00 255.00 255.00 255.00 255.00 255.00 173.40 229.50

kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg

7



2.2.4 CARGA DE NIEVE

[S]

De acuerdo a los estándares de diseño, se estima la carga nieve en dos condiciones:

1°CONDICION Carga de Nieve (Q) Carga de nieve a aplicar al modelo (Qt) x 0.8 Carga de nieve por nudo (S1) Carga en nudo en tijeral extremo 1 Carga en nudo en tijeral intermedio 2 Carga en nudo en tijeral intermedio 3 Carga en nudo en tijeral intermedio 4 Carga en nudo en tijeral intermedio 5 Carga en nudo en tijeral intermedio 6 Carga en nudo en tijeral intermedio 7 Carga en nudo en tijeral intermedio 8 Carga en nudo en tijeral intermedio 9 Carga en nudo en tijeral extremo 10

= = =

= = = = = = = = = =

40.00 kg/m2 32.00 kg/m2

272.00 kg 272.00 272.00 272.00 272.00 272.00 272.00 272.00 272.00 184.96 244.80


2°CONDICION habrá desbalance hacia la derecha. Carga de nieve a aplicar al modelo (Qt2) = Qt x 1.3

=

41.60 kg

Carga de nieve por nudo derecho (S2)

=

353.60 kg

Por ser L/2 ≤ 6 , solo

Carga en nudo en tijeral extremo 1 Carga en nudo en tijeral intermedio 2 Carga en nudo en tijeral intermedio 3 Carga en nudo en tijeral intermedio 4 Carga en nudo en tijeral intermedio 5 Carga en nudo en tijeral intermedio 6 Carga en nudo en tijeral intermedio 7 Carga en nudo en tijeral intermedio 8 Carga en nudo en tijeral intermedio 9 Carga en nudo en tijeral extremo 10


= = = = = = = = = =

353.60 353.60 353.60 353.60 353.60 353.60 353.60 353.60 240.45 318.24


8



2.2.5 ACCIÓN DEL VIENTO

[W]

(según RNE-06, Capítulo E020 'Cargas')

Ubicación de la construcción:

Región Sierra, República del Perú

Velocidad básica de viento adoptada

V = 65

km / h

Altura básica:

h = 10

m

Clasificación de construcción:

Tipo 1

Máxima altura de construcción:

H = 8.0

Velocidad de Diseño:

m

62

km/h

Factor de forma (C): Elemento

Factor de Forma Exterior 'Ce'

Superficies verticales de edificios

Barlovento + 0.80

Sotavento -- 0.60

Superficies inclinadas entre 15° y 60°

+ 0.70 - 0.30

-- 0.60

Presión de diseño:

Ph

=

0.005 x C x Vh2

Presión de viento

P h = C. qh = (ce) .qh

Factor de Forma Interior 'Ci' Presión Interna + 0.80 + 0.80

[kg / m2]

Succión Interna - 0.60 - 0.60

= 19.15 x C

Paredes: A barlovento c = (0.80) - (0.00) = 0.80

WZ = + 0.80 x 19.15 = 15.3 kg/m²

A sotavento c = (-0.60) - (0.00) = -0.60

WZ = - 0.6

x 19.15 = -11.5 kg/m²

Cubierta: A barlovento c = (0.70) - (0.00) =

0.70

A sotavento c = (-0.60) - (0.00) = -0.60

WZ = + 0.70 x 19.15 = 13.4 kg/m² WZ = - 0.60 x 19.15 = -11.5 kg/m²

Condición W1 = 113.94 kg -97.66 kg


9



Condición W2 = 130.22 kg

Actuando con sentido +X:

[WT (+)]


Separación entre pórticos Separación entre pórticos 1 Separación entre pórticos 2 Separación entre pórticos 3 Separación entre pórticos 4

= = = =

2.50 5.00 5.00 2.50

m m m m

Laterales Cara a Barlovento Carga Barlovento por columna central:

246.83 kg

Carga en cada nudo columna extrema 1 Carga en cada nudo columna intermedia 2 Carga en cada nudo columna intermedia 3 Carga en cada nudo columna extrema 4

= = = =

Cara a Sotavento Carga Sotavento por columna central:

[WL (+)]

kg kg kg kg

-185.12 kg

Carga en cada nudo columna extrema 1 Carga en cada nudo columna intermedia 2 Carga en cada nudo columna intermedia 3 Carga en cada nudo columna extrema 4

Actuando con sentido +Y :

4.41 8.82 8.82 4.41

= = = =

-3.31 -6.61 -6.61 -3.31

kg kg kg kg


Zona de aplicación Separación entre parante-columna

= =

Laterales Cara a Barlovento Carga concentrada en columna extrema 1 Carga por metro lineal en columna extrema 1 Carga por metro lineal en parante Cara a Sotavento Carga concentrada en columna extrema 1

2.2.6 ACCIÓN SÍSMICA

[E]

0.50 9.00

41.5 x 13.50 = 561 kg 41.5 x 4.50 = 187 kg / m 41.5 x 9.00 = 374 kg / m

-31

x

13.50 = 421

Almacén de Nitrato, República del Perú

Categoría de la Edificaciones:

Essential facilities


kg / m

(Según UBC ´97 con Estudio de Riesgo Sísmico)

Ubicación de la construcción:

Coeficiente de Reducción: Moment-resisting frame system

m m

I=1.25

Tabla 16-K (UBC) Tabla 16-N (UBC)

10



Ordinary moment-resisting frame (OMRF) incidencia en X Building frame system Ordinary braced frames (OBF) Steel eccentrically braced frame (EBF) incidencia en X Coeficiente ponderado según rigideces (OMRF+EBF) Periodo Fundamental de la Estructura en X Periodo Fundamental de la Estructura en Z

Rx2 =

4.50

32.4%

de

Ry2 = 5.60 Rx2' = 5.60

67.6%

de

Rx3 = 5.24 en X

Coeficiente ponderado

Tx = 0.42 Ty = 0.23

Modelo estructural Modelo estructural

Fuerza Cortante en la Base

donde a representa el producto Z x S x C

Espectro de peligro uniforme en suelo firme vibración

ax =

1.00

Zona

de

alta

Punto P-8 - β = 2%

ay =

1.00

Zona

de

alta

vibración Masa considerada para el cálculo del sismo:

P = D + 0.25 Lr

Cargas muertas del edificio: Sobrecarga de techo:

D = Lr =

49.99 11.67

P = 52.91 Corte basal de diseño:

Vx = 0.239 x Vy = 0.223 x

ton ton ton

p = 12.62 p = 11.81

ton ton

Cargas Sísmicas Horizontales Sentido Transversal 1. Debido a CARGAS MUERTAS y SOBRECARGA DE CUBIERTA Corte basal en dirección X Vx = 0.239 x 52.91 ton Corte basal por metro en dirección X

vx = 12.64 / ton/ m

Separación entre pórticos Carga concentrada en nudo de columna extrema 1 Carga concentrada en nudo de columna media 2 Carga concentrada en nudo de columna media 3 Carga concentrada en nudo de columna media 4 Carga concentrada en nudo de columna extrema 5

= 5.00

= 12.64

20.00 = 0.63 m

0.63 0.63 0.63 0.63 0.63

x 2.50 / x 5.00 / x 5.00 / x 5.00 / x 2.50 /

2 2 2 2 2

= = = = =

0.80 1.60 1.60 1.60 0.80

Sentido Longitudinal


11

ton ton ton ton ton



1. Debido a CARGAS MUERTAS y SOBRECARGA DE CUBIERTA Corte basal en dirección y Vy = 0.2223 x 52.91 = 11.80 ton Corte basal por metro en dirección Z

Vy = 11.80 / ton/ m

25.60 = 0.46

Separación entre pórticos Carga concentrada en nudo de columna extrema 1 Carga concentrada en nudo de columna media 2 Carga concentrada en nudo de columna media 3 Carga concentrada en nudo de columna media 4 Carga concentrada en nudo de columna extrema 5


= 5.00 m 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46

x 2.50 / x 5.00 / x 5.00 / x 5.00 / x 2.50 /

2 2 2 2 2

= = = = =

0.60 1.20 1.20 1.20 0.60

12

ton ton ton ton ton



2.2.1 ANALISIS DEL TIJERAL PRINCIPAL Para el análisis óptimo se tomara las cargas máximas que ocurren en el eje 3.

Cargas a asignar a Tijeral Carga Muerta (D): La carga propia del tijeral es calculada por el programa SAP 2000 Se consideró el peso propio de los elementos, de acuerdo a los materiales y geometría de los elementos. Cargas Muertas obtenidas en 2.2.2

Carga Viva (L): Se considera para el análisis del tijeral las cargas vivas obtenidas en 2.2.3 Carga de nieve (S): Se considera para el análisis del tijeral las cargas vivas obtenidas en 2.2.4 Carga Viento (W): Se considera para el análisis del tijeral las cargas de viento obtenidas en 2.2.5 1) ANALISIS ESTRUCTURAL: La resistencia requerida de los elementos y sus conexiones fueron determinadas mediante un análisis elástico - lineal teniendo en cuenta las cargas que actúan sobre la estructura definidas anteriormente y con las combinaciones de carga correspondientes. 2) COMBINACIONES DE CARGA: Se tuvieron en cuenta las combinaciones de carga factorizadas recomendadas por la Norma E-090 (aplicando el método LRFD) para determinar la resistencia requerida de los elementos que conforman la estructura. Combinación de cargas últimas (RNE- E.090) 1,4D 1,2D + 1,6 L+0,5 (Lr ó S) 1,2D + 1.6 (Lr ó S) + (0,5L ó 0,8W) 1,2D + 1,3W + 0,5 L + 0,5 (Lr ó S) 1.2D ± 1,0E + 0,5L+0,2S 0,9D ± (1,3W ó 1,0E)


13



Así tenemos:

MUERTA Combo (D)

VIVA (L)

D

VIVA TECHO VIENTO ( W ) ( Lr )

L

Lr 0.5

W1

W2

NIEVE ( S ) S1

S2

SISMO (E) E

1

1.4

2

1.2

1.6

3

1.2

1.6

4

1.2

1.6

5

1.2

0.5

6

1.2

1.6

7

1.2

1.6

8

1.2

0.5

9

1.2

0.5

10

1.2

11

1.2

12

1.2

13

1.2

0.5

0.5

14

1.2

0.5

0.5

15

1.2

0.5

16

1.2

0.5

1.3

17

1.2

0.5

1.3

18

1.2

0.5

1.3

19

1.2

0.5

1.3

20

1.2

0.5

21

1.2

0.5

22

1.2

0.5

23

1.2

0.5

24

0.9

25

0.9

26

0.9

27

0.9

28

0.9

1

29

0.9

-1


0.5 0.5 1.6 0.8 0.8 1.6 1.6 0.8

1.6 0.8

1.6

0.8

1.6 0.8

1.6

1.3 1.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2

1 0.2

0.2

1 -1

0.2

-1

1.3 1.3 -1.3 -1.3

14



3) MODELO ESTRUCTURAL CON CARGAS APLICADAS S E LE C C IÓ N DE E LE ME NTOS Y N OR MA TI VID A D

Propiedades Mecánicas Elemento Estructural

Descripción

Fy

Fu

Norma

Observaciones

1.0 Tijeral Principal

Bridas Superior e Inferior : 2L 2"x 2"x 1/4"

Perfil de Acero Estructural

2530 KG/cm2

4080 KG/cm2

Astm A36

Medidas de acuerdo a Planos

Montantes y Diagonale s: 2L 2"x 2"x 3/16"


2530 KG/cm2

4080 KG/cm2

Astm A36


Soldadura General

E-70XX

Soldadura general

2.0 Correas

C 100x50x19x3

Plancha de Acero Estructural ( Canal Doblado)

Soldadura General

E-70XX

2530 KG/cm2

4080 KG/cm2

Astm A36

Medidas de acuerdo a Planos Soldadura general

3.0 Templadores

Elementos Estructurales : Barra 1/2"

Barra lisa

Soldadura General

E-70XX

2530 KG/cm2

4080 KG/cm2

Astm A36


4.0 Cobertura

Cobertura


TR 4 / Espe sor = 0.4 mm

En laterales se deberá ejecutar solución con Policarbonato el Astm A792 cual estará sobre el calaminon con pendiente hacia el interior.

15



4) TIJERAL MODELO ESTRUCTURAL DE TIJERAL DIMENSIONES

PERFILES SELECCIONADOS


16



5) ASIGNACION DE CARGAS (KG) Muerta (ton)

Viva

(ton)

Viento (ton)


17



Nieve (ton)


18



6) RESULTADOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL 1) Desplazamientos:

TABLE: Joint Displacements Joint

OutputCase

CaseType

U1

U2

U3

Text 8 8 8 8 8

Text COMB6 COMB7 COMB8 COMB9 COMB10

Text Combination Combination Combination Combination Combination

m 0.000084 0.00004 0.000238 0.000378 0.000187

m 0 0 0 0 0

m -0.001345 -0.00078 -0.003293 -0.003042 -0.002771

Se observa que el mayor desplazamiento se produce en la combinación 8

δmax =

 240

δmax =  = 50  Máx. Deflexión permitida  Por lo tanto se verifica que dz < δmax


cumple

19



3) Verificación de esfuerzos

Ratio

=

Esfuerzo actuante Esfuerzo admisible

Para las combinaciones de gravedad mostradas en 2.2.2, se evalúa el tijeral del eje 3 en el modelo tridimensional, para el diseño más desfavorable, el muestra la relación Esfuerzo actuante / Esfuerzo admisible de los elementos mostrados en 2.2.3, se observa que en todos los elementos la relación es menor a 1

Por lo tanto los elementos utilizados para la fabricación del tijeral son los correctos.

4) Diseño de perfiles a utilizar 

Diseño del perfil utilizado en la Brida superior con mayor Ratio: 0.903


20





Diseño del perfil utilizado en la Brida inferior con mayor Ratio: 0.694



Diseño del perfil utilizado en la Montante con mayor Ratio: 0.40


21





Diseño del perfil utilizado en la Diagonal con mayor Ratio: 0.39


22



2.2.2 ANALISIS DEL TIJERAL SECUNDARIO Para el análisis óptimo se tomara las cargas máximas que ocurren en el eje 6.

1) CARGAS A ASIGNAR A TIJERAL Carga Muerta (D): La carga propia del tijeral es calculada por el programa SAP 2000 Se consideró el peso propio de los elementos, de acuerdo a los materiales y geometría de los elementos. Cargas Muertas obtenidas en 2.2

Carga Viva (L): Se considera para el análisis del tijeral las cargas vivas más las cargas de nieve obtenidas en 2.2 Carga Viento (W): Se considera para el análisis del tijeral las cargas de viento obtenidas en 2.2 2) ANALISIS ESTRUCTURAL: La resistencia requerida de los elementos y sus conexiones fueron determinadas mediante un análisis elástico - lineal teniendo en cuenta las cargas que actúan sobre la estructura definidas anteriormente y con las combinaciones de carga correspondientes. 3) COMBINACIONES DE CARGA: Se tuvieron en cuenta las combinaciones de carga factorizadas recomendadas por la Norma E-090 (aplicando el método LRFD) para determinar la resistencia requerida de los elementos que conforman la estructura. Así tenemos: Diseño: Combinación 1: Combinación 2: Combinación 3: Combinación 4: Combinación 5: Combinación 6: Envolvente :

1.4 D 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L + 0.8 W 1.2 D + 1.3 W + 0.5 L 1.2 D + 0.5 L 0.9 D + 1.3 W Comb1 + Comb2 + Comb3 + Comb4+ Comb5 + Comb6

Servicio: Control de deflexión: Dflx1: D Dflx2: D + L + W


23


Memoria de Calculo Estructura Almacén de Nitrato 5) MODELO ESTRUCTURAL CON CARGAS APLICADAS S E LE C C IÓ N DE E LE ME NTOS Y N OR MA TI VID A D Propiedades Mecánicas Elemento Estructural

Descripción

Fy

Fu

Norma

Observaciones

Astm A36


1.0 Tijeral Principal

Bridas Superior e Inferior : 2L 2"x 2"x 1/4"


Montantes y Diagonale s: 2L 2"x 2"x 3/16"



Soldadura General

E-70XX

Soldadura general

250 Mpa 400 Mpa

2.0 Correas

Anclaje : 100x50x19x3

C

Soldadura General

Plancha de Acero Estructural ( Canal Doblado) E-70XX

250 Mpa 400 Mpa

Astm A36


3.0 Templadores

Elementos Estructurales : Barra 1/2" Soldadura General

Barra lisa E-70XX

415 Mpa 515 Mpa Astm A706


4.0 Cobertura

Cobertura


TR 4 / Espesor = 0.3mm

En laterales se deberá ejecutar solución con Policarbonato el cual estará sobre el calaminon con pendiente hacia el interior.

24



7) TIJERAL MODELO ESTRUCTURAL DE TIJERAL

2.2.7

ASIGNACION DE CARGAS ( KG)

Muerta

Viva


25



Viento

2.2.8

RESULTADOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL Desplazamientos:

dz =

2.53 mm

δmax =

 240

δmax =  = 17.16  

Máx. deflexión

permitida

Por lo tanto se verifica que dz < δmax


cumple

26



Verificación de esfuerzos

Ratio

=

Esfuerzo actuante Esfuerzo admisible

Para las combinaciones de gravedad mostradas en 2.2.2, se evalúa el tijeral del eje 3 en el modelo tridimensional, para el diseño más desfavorable, el muestra la relación Esfuerzo actuante / Esfuerzo admisible de los elementos mostrados en 2.2.3, se observa que en todos los elementos la relación es menor a 1

Por lo tanto los elementos utilizados para la fabricación del tijeral son los correctos. 2.2.9

DISEÑO DE PERFILES A UTILIZAR 

Diseño del perfil utilizado en la Brida superior con mayor Ratio: 0.049


27





Diseño del perfil utilizado en la Brida inferior con mayor Ratio: 0.087



Diseño del perfil utilizado en la Montante con mayor Ratio: 0.033


28





Diseño del perfil utilizado en la Diagonal con mayor Ratio: 0.232


29



2.2.3 ASIGNACION DE CARGAS EN EL MODELO TRIDIMENSIONAL (TON)

CARGAS MUERTAS (D)


30



CARGAS VIVAS (L)


31



CARGAS DE VIENTO (W)


32



CARGAS DE SISMO (E) (EX):

(EY):


33



2.2.4 ANALISIS DE COLUMNAS Y VIGAS Perfiles utilizados en columnas y vigas: L2x2x1/4 Barras Ø 1/2” -

Se analiza las columnas y vigas entre los ejes 4-5, ya que en estos puntos los perfiles recibirán los mayores esfuerzos. Se nota que los ratios se encuentran en 0.553 en la columna y 0.072 para las vigas. Por lo tanto se concluye que los perfiles seleccionados (L2x2x1/4 y barras de Ø1/2”) son los adecuados. Perfil asignado a las columnas (mayor ratio):

Perfil asignado a los arriostres de columnas (mayor ratio):


34



Perfil asignado a las montantes de vigas:

Barra asignado a arriostres de Vigas:


35



2.2.5 CERRAMIENTOS CERRAMIENTOS CERRAMIENTO DE TECHO ADOPTADO:

ROOF SHEETING; BWG 24; 45mm HT

Peso de la chapa + sobrecarga:

5.0

+

96.0

=

101.0

kg

/

= 15.3

kg

/

máximo carga solicitante = 101

kg

/

máxima carga admisible: = 231

kg

/

= 15.3

kg

/

máximo carga solicitante = 101

kg

/

máxima carga admisible: = 231

kg

/

m² máximo viento succión m² m² m²

nx nx 850 1.250

(Catálogo PRECOR)

CERRAMIENTO DE TECHO ADOPTADO:

WALL SHEETING; BWG 24; 45mm HT

máximo viento succión m² m² m²

nx 1.250

(Catálogo PRECOR)

2.2.6 DISEÑO DE CORREAS DE TECHO DE PLANCHA DOBLADA TIPO C Generalidades Distancia entre correas s Luz libre L ángulo de inclinación de correa a

= = =

0.85 5.00 18

m m °

La sección a utilizar es un Canal C de alas atiesadas (PRECOR)

Propiedades del acero Civil/Estructuras Rev 1.0

36



El acero utilizado es: Angulo de inclinación de la correa

fy a

= 2530 = 19

kg/cm2 = 36

Ksi Módulo de elas

Esquema diseño por flexión 5.00 m

Cargas de diseño

Carga W kg/m

Carga de planchas Carga de instalaciones Carga de tensores Peso estimado de correa

= = =

3.20 2.00 5.00

kg/m2 kg/m2 kg/m2

x x x

0.80 0.80 0.80

DL: Total carga muerta

Carga Wy kg/m

Carga Wx kg/m

= = = =

2.56 1.60 4.00 21.00

=

29.16

27.57

9.49

LLr: Sobrecarga

=

50

kg/m2

x

0.80

=

40.00

37.82

13.02

SL: Carga de nieve

=

40

kg/m2

x

0.80

=

32.00

30.26

10.42

42

kg/m2

x

0.80

=

33.20

31.39

10.81

WL: Carga de viento

=

Res ume n de cargas

Carga

DL

LLr

SL

WL

W

29.16

40.00

32.00

33.20

Wx

27.57

37.82

30.26

31.39

Wy

9.49

13.02

10.42

10.81

Combo

DL

LLr

SL

WL

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

0.6

Wy

29.16

27.57

9.49

69.16

65.39

22.52

61.16

57.83

19.91

1

102.36

96.78

33.33

1

94.36

89.22

30.72

1

50.70

47.93

16.51

1 1

La combinación más desfavorable es

Diseño de correa longitud: Carga en dirección Y-Y


W

1 1

OTHER

102.36

96.78

Wx

33.33

5.00 m

37



Nota: Los templadores arriostran el ala superior de la correa colocada a h/6 del peralte del elemento Longitud del elemento entre apoyos Longitud sin arriostrar

L Ld

Momento

MWy =

(Wy x L^2 / 8)

Considerando como sección compacta Módulo de sección requerido fy)

= =

Fbx

5.00 m 1.67 m 284

=

65.62 in

kgm

1,518 kg/cm2 (0.60 x fy)

Sx req = 19 cm3 = 1.14 in3 (Sx req = Mwy / 0.6 C = 100x50x19x3.0 (PERFIL PRECOR

Ensayamos C4"x2") Sxc

=

Sx = 20.77 cm3

=

1.27

in3

Sy = 7.41

cm3

=

0.45

in3

d

= 19

cm

=

7.48

in

tw

= 0.3

cm

Iy

= 23.89 cm4

=

0.57

in4

Iyc = 11.945 cm4

=

0.29

in4

(Iy /

21.60

Ksi

2) Nota: Caso 1 1518

Usar

Caso 2 1537

Usar

Caso 3 4748

Usar

Usando

Cb

=

1

 .  .   =  . 

Usamos

=

2542

Caso 1

Para verificación calculamos Fbx

Fbx

=

1,518 kg/cm2 =

Esfuerzo de flexión actuante

fbx

=

1,368.4 kg/cm2 (fbx = Mwx / Sx)


38



Se verifica que

fbx

Cumple

<

Fbx

Carga en dirección X-X

Los templadores a los tercios actúan restringiendo el desplazamiento, por lo que la luz de diseño es l = 1.67 Momento Considerando como viga compacta

MWx

=

8

kgm

(0.1 Wx x l^2)

Fby

=

1518 kg/cm2

(0.60 x fy)

C = 100x50x19x3.0 (PERFIL PRECOR

De la sección C4"x2") Módulo de sección requerido Fby)

Sy req

= 1 cm3 = 0.03 in3 (Sy req = Mwx /

Módulo de sección del elemento escogido in3

Sy

Esfuerzo de flexión actuante Se verifica que

fby fby

Cumple

=

7.41 cm3

= 111 kg/cm <

Fby

111 1518

=

=

0.45

(fby = Mwy / Sy)

Ver ificamos biaxial

fbx Fbx

+

fby Fby

=

1368 1518

+

0.9 +

0.1 =

0.97 < 1 Cumple

Verificación de deflexión Para máxima carga eventual nieve En la dirección Y

W = Wy = I

Cumple En la dirección X Usando L´

Wx = I = d

Cumple Civil/Estructuras Rev 1.0

42.50 kg/m

SL: Carga de

40.42 kg/m = 105 cm4 = d = 1.49 cm L/d = 335 13.13 23.9 = L/d

2.52

in4

>

240

kg/m cm4 = 0.57 in4 0.03 cm = 6337 >

240

39



Verificación por corte a h a/h kv cv

= = = = =

500.00 18.40 27.17 5.35 1.19

m m

=

61.33

Fv

=

815,222 kg/cm2

V

=

227

Fv = 39.9


Ok, usamos Fy.Cv/2.89

h / tw

kg

kg/cm2

Cumple

40



2.2.7 PLACA BASE PLACA BASE COLUMNA TÍPICA Perfil Columna:

Arriostre con ángulos L2x2x1/4 y barras de Ø 1/2”

Resistencia mínima a Compresión del Hormigón: fc = 210kg / cm2 ADOPTADO ADOPTADO bf m

d N 5 .9

Longitud de Plac a =

N =

500 mm

Anc ho de Placa =

B =

500 mm

Espesor de Placa =

t =

3/4 in

Bulones de Anc laje =

6 Φ

1

Distanc ia entre Bulones gB =

0

Espesor Grout =

n

0.8 bf B

Reacciones Máximas Carga Vertical : Compresion : máx N ( - ) =

Verificación de la Placa Base a Compresión Dimensiones del pedestal del Hormigon :

19 mm

ASTM A307

200 mm 45 mm

Dimension del pedestal : m

n

eG =

in

=

NH =

Largo =

500 mm

Anc ho =

500 mm

Fx

Fy

Fz

COMB

NODO

-1.89

-1.16 t

30.1

ENVOL

351

500 mm

BH =

500 mm

AH = 2500 cm²

Verificación Presión de Contacto sobre el Hormigón :

 = 0.50.̍ . f p =

 

=

73.50 kg/cm²  

12.04 kg/cm²



=

0.16

< 0.70 F’c = 147.0 kg/cm2

cumple

< 1

Dimensionado de placa de base:

d =

350 mm

84 mm

bf =

350 mm

110 mm


41

DISEÑO 1

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