Revestimiento quijada de cucharonDescripción completa
A breakdown of Weapons for the Scion 1st Edition with an addition of few weapons not present in the book.Descripción completa
A breakdown of Weapons for the Scion 1st Edition with an addition of few weapons not present in the book.Full description
CARTEL DE OBRA VERIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA PARA CARGA DE VIENTO
1
Descripción General
El cartel está compuesto por un panel cerrado de 6 m de ancho por 4 m de altura realizado en chapa de acero calibre BWG 24 (0,56 mm de espesor) sobre un bastidor de tubos de acero de sección cuadrada de 20 mm de lado y 2,5 mm de espesor ubicados a razón de 3 tubos por metro en posición horizontal que apoyan sobre la estructura de soporte que consta de 4 conjuntos de postes y puntales realizados con tubos de sección circular de 4” de diámetro y 3.2 mm de espesor. Cada conjunto está separado del contiguo 1.50 m siendo la distancia entre apoyos de 2.00 m. Todas las partes metálicas de la estructura se verifican teniendo en cuenta una calidad para el acero F24.
Representación en Perspectiva de la Estructura en conjunto
2
Determinación de las acciones provocadas por el viento Se realiza tomando en cuenta las recomendaciones del Reglamento CIRSOC 102
2.1 2.1.1
Consideración de los efectos estáticos Velocidad de referencia
El valor máximo que establece la normativa CIRSOC para la provincia de Entre Ríos es de 30.0 m/s.
β = 30.0 m s
2.1.2
Velocidad básica de diseño V 0 = cp ⋅ β
Para el coeficiente de velocidad probable se adopta el valor correspondiente a construcciones del Grupo 4.
cp = 1.16 De lo que resulta un valor para la velocidad básica de diseño de:
Si tomamos en cuenta que la rugosidad del entorno es de tipo II y la altura de la estructura es menor de 10 m, el valor del coeficiente cz es 0.673. No se ha hecho ninguna reducción de los efectos del viento que tenga en cuenta las dimensiones de la estructura, por lo tanto adoptamos un valor para el coeficiente cd de 1.00.
q z = 49.93 kg m 2
2.2
Cálculo de las acciones
La acción unitaria sobre las cara de un cartel (panel cerrado) se determina mediante la expresión:
w = q z ⋅ c E Para el cálculo del coeficiente global de empuje es necesario determinar la relación de dimensiones entre la altura y el ancho y entre la separación del panel con respecto al plano de fundación y la altura:
h 4m = = 0.67 l 6m e 1.65 = = 0.413 4 h
λ =
Para e = 0 => c E = 1.70 Para e = h => c E = 1.37 Interpolando linealmente:
c E = 1.70 − 0.413 ⋅ (1.70 − 1.37 ) c E = 1.56 Obtenemos el valor del empuje unitario:
w = 49.93 kg/m 2 × 1.56 = 77.89 kg/m 2 = P
3
Verificación de los elementos de la estructura
3.1
Verificación de la chapa qchapa=P x 1 m
Correa 20 x 20 x 2.5 mm Chapa BWG 24
Sección Transversal del Panel por plano vertical perpendicular al mismo (el dibujo se ha rotado 90º a derecha por conveniencia)
La chapa se encuentra directamente sometida a la acción del viento y apoyada con una luz de cálculo igual a la separación entre las correas que forman el bastidor. Por lo tanto la solicitación por flexión, tomando en cuenta que la chapa no se interrumpe en los apoyos es igual a:
M MAX =
qchapa ⋅ l 2 10
(0.007789kg / cm =
2
)
× 100cm × (33.3cm)
2
10
= 86.4kgcm
El módulo resistente de la chapa BWG 24 tomando una faja de 1 m de ancho es:
b ⋅ e 2 100cm × (0.056cm) 3 = = = 0.0523cm 6 6 2
W CHAPA
Y por lo tanto la tensión debida a la flexión sobre la chapa es:
σ MAX =
M MAX W CHAPA
=
86.4 kgcm 0.0523cm
σ adm =
σ F 24 γ
=
3
2
= 1652 kg / cm < σ adm = 1714 kg / cm
2400kg / cm2 1.4
= 1714kg / cm
2
2
Teniendo en cuenta el destino transitorio de la estructura el coeficiente de seguridad se toma igual a 1.4
3.2
Verificación de las correas del bastidor del panel
Dada la separación de las correas del panel la carga distribuida por unidad de longitud sobre éstas es:
qcorrea = 0.007789kg / cm 2 × 33.3cm = 0.26kg / cm
qcorrea=P x b
0.75
1.50 Correa 20 x 20 x 2.5 mm Sección Transversal del Panel por plano Horizontal a Z = 4 m desde la Base
Para la correa considerada continua el lugar de máxima solicitación a flexión se produce sobre el apoyo externo de cada extremo:
En este caso se consideran las dos direcciones del viento que pueden afectar a la estructura porque se producen cambios en los esfuerzos normales de las barras que llegan a los apoyos. Como simplificación se considera que los nudos del sistem a de barras se encuentran articulados lo que si bien evita la aparición de la flexión compuesta en la barra BC, incrementa la longitud de pandeo.
qsoporte = P x 1.50 m 2.00
C R21x
R12y R12x
R21y 2.00
3.65
1.65
RAx 2.00
A
RBx
B RAy
RBy
Vista lateral del Conjunto y Diagrama de Cuerpo Libre de la Estructura de Soporte
∑ M A = 0 ⇒ R21 x =
q soporte × 4m × 3.65m 3.65m
2
2
= 77.89kg / m × 6m = 467.34kg
∑ FA x = 0 ⇒ R Ax = R21 x − q soporte = 0 R12 x = R21 x
∑ M B = 0 ⇒ R12 y =
R12 x × 3.65m 2
=
467.34 × 3.65m 2
= 852.9 kg
R21 y = R12 y
∑ FA y = 0 ⇒ R Ay = R21 y = 852.9kg ∑ FB x = 0 ⇒ R Bx = R12 x = 467.34kg ∑ FB y = 0 ⇒ R By = R12 y = 852.9kg Para la barra AC el momento flector máximo se ubica sobre el punto “C” y es de la misma magnitud para las dos direcciones del viento que se verifican.
M max = M C =
qsoporte × 200cm × 200cm 2
=
1.17 kg / cm × 40000cm2 2
= 23400kgcm
El esfuerzo normal para la barra AC es de tracción cuando el viento sopla desde el frente del cartel y es de compresión cuando lo hace en sentido contrario. En el caso de la barra BC sucede lo contrario:
N AC max = R Ay = 852.9kg
( R
N BC max =
2
Bx
+ R By
2
) = (467.34
2
+ 852.9
2
) = 972.5kg
Ø10.16
0.3125
S: 9.7 cm2 Jx: 117.3 cm4 ix:3.5cm Wx: 23.1 cm3
Para tener en cuenta el fenómeno de inestabilidad del equilibrio se calcula la longitud de pandeo en el caso más desfavorable compatible con la estructura, esto es una barra biarticulada. El coeficiente de mayoración se obtiene aplicando el criterio de la normativa CIRSOC.
s AB = 365cm → β AB= 1 → sk AB = 365cm s BC = 365 2 + 200 2 = 416.2cm → β BC = 1 → sk BC = 416.2cm sk AB
λ AB =
i x
λ BC = σ AB max = σ BC max =
M AB max W soporte
+ ω AB
sk BC i x
N AB S soporte
=
=
=
365cm 3.5cm
= 105 ⇒ ω AB = 2.3
416.2cm 3.5cm
= 119 ⇒ ω BC = 2.73
23400kgcm 23.1cm
3
+ 2.3
852.9 kg 9.7cm
2
2
= 1215.2kg / cm < σ adm = 1714 kg / cm
0 972.5kg M BC max N BC 2 2 2 . 73 + ω BC = + = 273.7 kg / cm < σ adm = 1714kg / cm 3 2 9.7cm W soporte S soporte 23.1cm
Como queda demostrado la estructura verifica para las hipótesis de cálculo previstas.
2
4
Fundaciones
Para las fundaciones se utilizan dados de hormigón de 90 cm de lado y 80 cm de profundidad para cada uno de los puntos de apoyo.
Vol DADO = 0.9m × 0.9m × 0.8m = 0.648m3 P DADO = 0.648m 3 × 2400 kg / m 3 = 1555kg Teniendo en cuenta que la mayor reacción de vínculo vertical es de 852.9 kg se obtiene una seguridad al vuelco de 1.82 y una presión sobre el terreno de 0.11 kg/cm²
