Esta plantilla calcula la cantidad de acero en vigas y columnas
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Memoria de Calculo Final
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G-M ESTRUCTURAS CONJUNTO HABITACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
26
MEMORIA DE CÁLCULO
PROYECTO: CONJUNTO HABITACIONAL GM
DIRECCIÓN: PUEBLA, PUEBLA
USO: HABITACIONAL
DISEÑO:
GARCÍA CASTRO URIEL ALDHIR
MONDRAGÓN GONZÁLEZ ARTURO
DIAZ CORDERO ROBERTO
Octubre 2014
G-M ESTRUCTURAS
INDICE
I INTRODUCCION 2
II Descripción general 2
III MATERIALES 2
IV Constantes para Diseño de Elementos 3
V CRITERIOS DE DISEÑO DE LOSA 3
VI CRITERIOS DISEÑO LOSA 4
VII CROQUIS DE LA ESTRUCTURA 6
VIII Casos de Carga considerados 9
IX Revisión de vigas 10
X Revisión de columnas 20
XI Revisión de flechas en vigas 26
I Introducción
Se describen los parámetros generales y metodología del "PROYECTO DE UN EDIFICIP DE 5 NIVELES PARA USO HABITACIONAL EN EL MUNICIPIO DE PUEBLA" para la construcción de dicho edificio.
II Descripción general
Esta memoria respalda el análisis y cálculo estructural de un edificio de 5 niveles para uso de casa habitación, como proyecto final para la materia de diseño de elementos de acero. Consta de 2 crujías en ambos sentidos con 9.6m entre ejes de columnas en sentido del eje "x" y 6.75 en sentido del eje "y", la altura de entrepiso es de 4.33 m. La estructuración se constituye de losacero, la cual se apoya sobre vigas secundarias metálicas de sección IR, estos elementos a su vez transmiten carga a vigas principales, nuevamente de acero. Las vigas principales sirven para recibir el sistema de piso y se apoyarán sobre columnas metálicas de sección IR.
III Materiales
A) Para los elementos de losa se usará:
Concreto
f'c = 200 Kg/cm2
Acero de refuerzo malla electro soldada
Losacero
fy = 5200 Kg/cm2
B) Para, vigas, columnas, largueros, atiesadores, placas y soldadura de la estructura de acero se usarán los siguientes materiales:
Acero ASTM A-992-G50
Fy = 3515 Kg/cm2
Soldadura AWS E70 Electrodos serie E70 – XX
Tornillo Estructural ASTM A – 325
V Constantes para Diseño de Elementos
Módulos
Ec
197990
Kg/m²
Es
2039000
Kg/m²
Losacero
I+
74.6
cm /m
I-
69.39
cm /m
S+
18.62
cm³/m
S-
19.23
cm³/m
Fy
2320
Kg/m²
VI Criterios de diseño de la losa
Manual Termium losacero(N3 ETP MEX C03 TER LS 25 2007)
Especificación ANSI/AISC 360-10 para construcciones de acero
Diseño de Estructuras de acero, Jack C. Mccormac, 5 edición.
AISI del 86 (American Iron and Steel Institute)
Steel Deck Institute SDI del 91
ASTM A-653 para Zintro.
VII Criterios de diseño de la losa
Losa entrepisos:
Losacero con pernos conectores
Espesor
Ancho
Largo
Peso vol. (kg/m²)
TOTAL (kg/m²)
SOBRE CARGA=(CD+CL)-PESO PROPIO LOSAACER= 510kg/m²
VII Croquis estructural
CORTE LATERAL
T-1T-1
T-1
T-1
C-1C-1
C-1
C-1
T-1T-1
T-1
T-1
C-1C-1
C-1
C-1
T-1T-1
T-1
T-1
C-1C-1
C-1
C-1
T-1T-1
T-1
T-1
C-1C-1
C-1
C-1
T-1T-1
T-1
T-1
C-1C-1
C-1
C-1
ISOMETRICO
VIII Casos de Carga considerados
C1=1.4D+1.4Dlosa
C2=1.2D+1.2Dlosa+1.6L+0.5Lr
C3=1.2D+1.2Dlosa+1.6L+1.0Lr
C4=1.2D+1.2Dlosa+1.0L+0.5Lr
C5=1.2D+1.2Dlosa+1.0Ex+1.0L
C5a=1.2D+1.2Dlosa-1.0Ex+1.0L
C5b=1.2D+1.2Dlosa+1.0Ey+1.0L
C5c=1.2D+1.2Dlosa-1.0Ey+1.0L
C6=0.9D+0.9Dlosa+1.0Ex
C6a=0.9D+0.9Dlosa-1.0Ex
C6b=0.9D+0.9Dlosa+1.0Ey
C6c=0.9D+0.9Dlosa-1.0Ey
Cargas de servicio
S1=1.0D+1.0Dlosa
S2=1.0D+1.0Dlosa+1.0L+1.0Lr
IX Revisión de vigas
Revisión vigas principales tipo T-1
Selección de perfil
IR 24x68
Revisión de la sección
Revisión de los elementos (Secciones compactas)"
Datos a Utilizar
d = 60.3
T = 53.3
Revisión de patín
λp=bf2 tf=7.651
λrp=0.38Efy=9.152
Revisión del alma:
λa=Ttw=5.076
λrp=3.76Efy=90.559
REVISIÓN DE ELEMENTOS POR FUERZA CORTANTE
Para diseñar por cortante se deben tener los siguientes datos:
fy=3515
d=60.3
tw=1.05
T=53.3
E=2039000
Aw=d tw=63.315
Revisión de la relación de esbeltez del alma:
Re=Ttw=50.762
Si la relación de esbeltez es:
Ttw 2.24Efy
β=2.24Efy=53.95
Cv=1
v=0.9
Resistencia por cortante
Vn=0.6fyAwCv=1.335×105
Vn= vVn=1.202×105
DISEÑO ZONA I
Datos necesarios
Acero con el cual se trabaja
fy=3515
E=2039000
Modulo de sección
Sx=2524
Modulo de sección plástico
Zx=2900
Se sabe que para elementos sujetos a flexión el Factor de Reducción es de 0.9
Se tiene que conocer el momento máximo que nos da la estructura con carga
Mu=144.93
Se calcula con el Momento Nominal de Diseño con la siguiente formula
Mn= Zxfy=9.174×106
Se revisa si la sección es eficiente con:
E=Mu100 Mn=1.58×103
Se tiene que el valor de la longitud libre sin soporte lateral y el radio de giro del elemento:
Lb=192
ry=4.7
Teniendo los valores anteriores, entonces procederemos a saber si la longitud libre sin soporte lateral es la adecuada para el diseño en la zona I
Lp=1.76ryEfy=199.231 cm
Lp>Lb Para que el diseño en esta zona, de lo contrario, se utilizan las formulas en zona II.
TABLE: Element Joint Forces - Frames
X Revisión de columnas
Selección de perfiles para columnas
Columna tipo C-1 Perfil HSS 14x14x1/2
Revisión de la sección
Diseño en Zona I
Datos necesarios
Acero con el cual se trabaja:
Modulo de Sección
Modulo de Sección Plástico
Se sabe que para elemento sujetos a flexión el Factor de reducción ϕ es de:
Se tiene que conocer el momento máximo que nos da la estructura con carga
Se calcula el Momento Nominal de Diseño con la siguiente formula:
Se revisa si la sección es eficiente con:
Se tiene que tener el valor de la longitud libre sin soporte lateral y el Radio de giro del
elemento
Teniendo los valores anteriores, entonces procederemos a saber si la longitud libre sin
soporte lateral es la adecuada para el diseño en la zona I.
Para que podamos hacer el diseño en esta zona, de lo contrario, se utilizan las formulas de la zona II
LA SECCIÓN PASA EN ZONA I
Diseño de Elementos a Compresión
Datos
Tipo de perfil (Características del elemento)
Acero a utilizar
a) Revisión de sección no esbelta
Si el λa < fa se puede seguir con las fórmulas.
b) Calculo de la capacidad de Carga axial
Por lo que tenemos que tener los datos siguientes:
Longitud de la columna
Factor de longitud efectiva
La relación más alta es la que se escoge ya que es la más crónica para el diseño.
c) Esfuerzo crítico de Euler
711426.5696
Si Fe es menor al Fy la columna pandeara elásticamente, por lo tanto se usa la fórmula:
113.44 >
Por lo tanto se usa
FCR=(.658fy/E)Fy=3507.738
d) Carga resistente de la sección
Para este caso:
501957.39
Revisión de los elementos (Secciones compactas)
Datos a Utilizar