Ejemplos Capitulo 3
2009-1 – FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA - UABC UABC] [DISEÑO ESTRUCTURAL 2009-1
1. CALCULO DE CARGA MUERTA 1.1. Calcula la carga muerta para la cubierta de una nave industrial que sera a base de lamina KR18 cal. 24 sobre polines con 1.5m de se paracion, y tendra aislante termico de 2” de espesor. La separacion 2
entre bahias es de 40ft (12.2m). La carga viva de esta cubierta es de 60kg/m
Polineria:
Polin 12” calibre 12 (10.6kg/m) = 10.6kg/m /1.5m
2
Contraflambeo (atiesadores):
=0.5 kg/m 3
Aislante:
2
=7.0 kg/m
2
(40kg/m ) = 40x0.05
=2.0 kg/m
Lamina:
=6.0 kg/m 2
Instalaciones:
(algunos reglamentos indican 20 kg/m como minimo)
2
2
= 30 kg/m
= 45.5 kg/m2
TOTAL
Nota: Si en el programa de analisis no se considera el peso propio de la estructura, se tendra que considerar en el peso muerto de la estructura para el diseño de los marcos. eso de estructura:
2
(peso estimado)
= 25 kg/m
= 70.5 kg/m2
TOTAL
1.2. Calcula la carga muerta de la misma cubierta, pero utilizando joist. 2
Contraflambeo (atiesadores):
=0.5 kg/m
Aislante:
=2.0 kg/m
2
Lamina:
=6.0 kg/m
2
Instalaciones:
= 30 kg/m
2
= 38.5 kg/m2
Subtotal 38.5 kg/m2 x 1.5 m= 57.75kg/m x 0.67 (plf) 2
60 kg/m x1.5m = 90kg/m x 0.67
Carga viva Total
1
Dr. Ing. Joel Martinez M. | (686) 5 65-3558 |
[email protected]
= 38.7 plf = 63.30plf = 102 plf
Ejemplos Capitulo 3
[DISEÑO ESTRUCTURAL 2009-1 – FACULTAD DE INGENIERIA - UABC]
Buscar un joist apropiado para la carga y el peso: 1. Buscar la serie K en el catalogo 2. En la columna de la izquierda encontrar e l claro que se tiene 3. Seleccionar un joist que tenga una capacidad mayor a 102 plf para carga viva + muerta, y mayor a 63.3 plf para carga viva. Joist:
Joist 20K3, resistencia 127/64, peso 6.7plf
Revisando: Carga muerta:
38.7 plf + 6.7 plf
= 45.4 plf
TOTAL CARGA MUERTA 45.4plf x1.49
= 67.65 kg/m
SI PASA EL JOIST
67.65/1.5m
= 45.1 kg/m2
1.3. Calcular la carga muerta de una losa de entrepiso de una vivienda a base de vigueta y bovedilla. Se utilizara vigueta de 14cm de peralte + una capa de compresion de 5cm de espesor. Nota el peralte nota de la vigueta ya colada es el peralte de la vigueta + 3cm . Las viguetas tendran una
separacion de 67cm a ejes.
3
2
Capa de compresion:
2400 kg/m x 0.05m x 1mx1m
Vigueta:
(2400 kg/m x 0.10m (ancho) x 0.12m (alto) x 1m) / 0.67
= 43 kg/m
Capa de nivelacion:
por reglamento
= 40 kg/m
3
=120 kg/m 2
2
2
Instalaciones y plafones :
estimado
= 20 kg/m
Acabados:
estimado (loseta)
= 20 kg/m
TOTAL
= 243 kg/m2
2
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2
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2. CARGA VIVA 2.1. Calcular la carga viva para el diseño de la trabe carril de la grua operada con controles con capacidad de 50ton que aparece en la figura:
El peso de la trabe puente deber ser proporcionado por el prooverdor, y en caso de que no se proporcione debera ser prediñada esta trabe para determinar el peso. Asumiendo que el peso no e s proporionado, la carga para pre-diseño de la trabe puente es: Peso de la grua:
= 50 ton
Peso del carro mecanico (trolley):
se asume 80% de la capacidad, 0.8x80
Subtotal Carga por impacto:
= 90ton 0.1 x 90
= 9ton
Carga TOTAL vertical Por frenado lateral
= 40 ton
= 99 ton 0.2 x 90
= 18ton
Prediseño de la trabe carril arroja un peso de la trabe carril de 1.1 ton/m x 34m = 37.4 ton
Carga viva para diseño de la trabe carril. La trabe puente es una carga viva en la trabe carril, ya que esta se mueve. Carga viva total:
90 ton + 37.4 ton
= 127.4 ton
Carga viva por impacto:
0.10x127.4ton
= 12.74ton
Carga viva lataral por frenado del trolley:
0.20x127.4ton
= 25.48 ton
Carga viva longitudinal por frenado de la trabe carril:
0.10x127.4 ton
= 12.74 ton
3
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Ejemplos Capitulo 3
[DISEÑO ESTRUCTURAL 2009-1 – FACULTAD DE INGENIERIA - UABC]
Para el diseño de la puente se colocar el carro (trolley) con carga (99 ton) a la m itad del claro, lo que sera la posicion mas critica. Sin embargo para la trabe carril el carro se coloca al 80% de la longitud de la viga puente y la viga puente se coloca al centro de la trabe carril. Entonces la carga en la trabe carril a la mitad del claro sera: 90 ton (trolley + capacidad) x 0.8 (ubicación critica del trolley) + 37.4 / 2 (reaccion en un extremo) = 72+18.7= 90.7ton Carga con impacto = 90.7 + 0.1x90.7 = 99.77 ton Carga lateral en la viga carril = 0.20x90.7 = 18.14 ton Carga longitudinal por frenado = 90.7 x 0.10 = 9.07 ton
4
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