DISEÑO DE PORTICO METALICO

DISEÑO DE PORTICO METALICO

 Alumno : Ing Oscar Salazar Jaime

I.- DIMENSIONAMIENTO 1.1 GEOMETRIA GEOMETRIA Lu z = Largo = S porti co = S vi guetas =

33. 00 m 100. 00 m 11. 11 m 2. 80 m

II.II.- DISEÑ ISEÑO O DE DE VIG VIGU UETA ETA 2.1.- CARG CARGAS AS SOBRE SOBRE VI GUETA GUETA CARGA MUERTA (D) Peso de cobertura = Viguetas = Lumi nari as = Agua Contra Incendi o = S= Wm = CARGA VIVA (L) Carga Vi va (RNE) = S= WL =

8.00 Kg Kg/ m2 5.00 Kg/ m2 10.00 Kg/ m2 3.00 Kg Kg/ m2 26.00 26.00 Kg/m2 Kg/m2 2.80 m 72.80 Kg/ m

30.00 Kg Kg/ m2 2.80 m 84.00 Kg/ m

Cargas de Viento (W) Vw= qs Techo C P Separación

75 km/hr  km/hr  28.13 28.13 kg/m2 Barlovento 0.3 8.4 kg kg /m2 @

kg /m2 2.80 m Wv

D L

72.80 84.00

Ww=

Wv

Wh 72.44 83.58

23.63 k g /m

7.24 8.36

Wh

Para sección W 10 X 12

RADIO DE GIRO EFECTIVO =

Longitud máx. Sin soporte Arriostrar cada 2.50 m Longitud para M° plástico

 A= d= Zx = E= Fy = Ix= Iy= bf =

19.10 cm² 197.25 mm 206.48 cm3 2,040,000.00 Kg/cm2 2,520.00 Kg/cm2 1,281.99 cm4 90.74 cm4 10.01 cm

Sx= Sy= b f /(2*tf ) =

h / tw = Jc = tw =

Lp = 1.76 ry (E /Fy) ^0.5 =

1.00 m

(rts)^2 =  √(Iy.Cw)/Sx = rts = 2.497 cm 0.7Fy/E = 0.0008647 Jc/Sxho = 0.000519 E/0.7Fy = 1156.46 FL = 0.7Fy Lr = 2.99 m Lb = 2.220 m Lp = 1.00

6.23

COEFICIENTE DE FLEXION

Conservadoramente asumimos valor de Cb =

1.00

MOMENTO NOMINAL

Mp = Fy * Zx = Mp = Fy * Zx = Mn =

520322.06 Kg-cm 5.20 Ton-m 3 95 Ton m

178.62 cm3 rx= 17.37 cm3 ry= 9.61 ho = 24.54 cm 45.68 2.28 cm4 0.4318 cm

Lb mayor que Lr

Cw = tf =

sección en zona 3

8.18 cm 1.99 cm

13,668.48 cm6 0.5207 cm

III.- Portico Típico 3.1 Metrado de Cargas - Cargas Muertas (D) Peso de vigueta Peso de viga Luminarias  Agua co ntra incendio Cobertura Total carga muerta

ancho tributario 50 11.11 198.3928571 kg/m 90.00 kg/m 11.11 111.1 kg/m 11.11 33.33 kg/m 11.11 88.88 kg/m 521.70 kg/m

Carga distribuida

- Cargas Vivas (L) Separación Carga distribuida

521.70 kg/m

@

30 kg/m² 11.11 m 333 kg/m

- Cargas de viento (W) Vw= qs @

75 km/hr   28.13 kg/m2 11.11

Techo Barlovento

cq

0.3

Ww=

94 kg/m

Techo Sotavento

cq

-0.6

Ww=

-187 kg/m

Pared Barlovento

cq

0.8

Ww=

250 kg/m

- Cargas de Sismo (E) Peso de la estructura De metrado anterior Vigas del portico Columnas Cargas Muertas Cargas vivas (Al 25%)

=

26.00 kg/m² 10.00 kg/m² 3.00 kg/m² 39.00 kg/m² 7.5 kg/m² 17,048 kg 1,738 kg-s²/m

= = = = 3 Z= S= U= R Tp=

Peso Masa Zona Sismica Factor de Zona Factor de Suelo Factor de Uso Factor de Reducción

0.4 1.2 1.0 9.5 0.6

T= C= V=

0.364 s 2.50

Del analisis con SAP2000 E-.030

0.126 xP

ZUSC x P = R

V=

2154.0 kg

Cargas aplicadas al Pórticos w1

w2

w3

V

V z

h2 =

Modelo Plano

CARGA MUERTA (Kg)

CARGA VIVA (Kg)

CARGA VIENTO1 (Kg)

CARGA VIENTO2 (Kg)

CARGA DE SISMO (Kg)

PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA T=0.364s

COMBINACIONES DE CARGA

 AXIAL CM

CORTE CM

DMF CM

 AXIAL CV 

CORTE CV 

DMF CV 

 AXIAL VIENTO1

CORTE VIENTO1

DMF VIENTO1

 AXIAL VIENTO2

CORTE VIENTO2

DMF VIENTO2

 AXIAL SISMO

CORTE SISMO

DMF SISMO

DEFORMACION POR CV: flecha = 0.066 m, Máxima admisible L/180= 0.18 m

DEFORMACION POR SISMO

DERIVAS E-030 Max

∆ DESPLAZAMIENTO ABSOLUTO (cm) DESPLAZAMIENTO RELATIVO (cm)

H NIVEL

ALTURA ENTREPISO(m)

∆/H

∆/H*0.75R Permisible

2

1.5

0.76

0.002

0.00001

0.0001

0.010

1

10

0.758

0.758

0.00076

0.0054

0.010

DIAGRAMA DE FUERZAS INTERNAS PARA 1.2D+1.6L  AXIAL

CORTE 

DMF 

DISEÑO DE PORTICO METALICO

IV.- DISEÑO DE VIGA Mu = 89.83 Para sección W 27 X 102

Ton-m  A= d= Zx = E= Fy = Ix= Iy= bf =

193.55 cm² 68.83 cm 4,998.05 cm3 2,040,000.00 Kg/cm2 2,520.00 Kg/cm2 150,675.78 cm4 5,785.62 cm4 25.40 cm

Lp = 1.76 ry (E /Fy) ^0.5 = RADIO DE GIRO EFECTIVO =

Longitud máx. Sin soporte Longitud con soporte lateral Longitud para M° plástico

COEFICIENTE DE FLEXION

(rts)^2 =  √(Iy.Cw)/Sx = rts = 6.643 cm 0.0008647 0.7Fy/E = 0.000752 Jc/Sxho = 1156.46 E/0.7Fy = FL = 0.7Fy 8.37 m Lr = Lb = 8.250 m 2.73 Lp =

Sx= Sy= b f /(2*tf ) =

h / tw = Jc = tw =

4,375.35 cm3 rx= 455.56 cm3 ry= 6.03 ho = 66.80 cm 52.62 219.77 cm4 1.3081 cm

2.73 m 44.13

Arriostrar en luz central

Cw = tf =

27.94 cm 5.46 cm

6,444,860.80 cm6 2.1082 cm

V.- DISEÑO DE COLUMNA Pu = 19.21 Mu = 89.83 Para sección W 27 X 102 A=

Ton-m Ton-m

Lc = Lv = Ic = Iv = rx = E= Fy = Zx =

193.548 cm2 10.00 m 15.00 m 150675.78 cm4 150675.78 cm4 27.94 cm4 2,040,000.00 Kg/cm2 2,520.00 Kg/cm2 4,998.05 cm4

GB= K=

1.5 1.15 de tabla

5.1.- POR CARGA AXIAL

4.71  √E/Fy = K Lx /rx

134.01 41.16

K Lx /rx

<

OK 4.71 √E/Fy

ESFUERZO CRITICO DE PANDEO ELASTICO DE EULER

11,884.72 Kg/cm2

Fcr =

2,305.99 Kg/cm2

φ Pn =

379.37 Ton

0.050636308

Pu / φ Pn = 5.2.- POR FLEXION b/t = 1.12 (E/Fy)^0.5 = b/t

12.05 31.87 <

1.12 (E/Fy)^0.5 OK

Mp = Fy * Zx = 12595097.39 Kg-cm Mp = Fy * Zx = 125.95 Ton-m Mn = 125.95 Ton-m ᶲ

Mn =

Mu / ᶲ Mn =

113.36 Ton-m 0.79 OK

OK