MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL EN ACERO.pdf

MEMORIA DE CALCULO CALCULO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL EDIFICIO DE 4 NIVELES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO FINAL

EDIFICIO DE 4 NIVELES

“

”

RUBEN CONDORI QUILCA

DOCENTE ING. NESTOR L. SUCA SUCA

Puno, Agosto del 2014


DISEÑO EN ACERO Y MADERA


1.1.

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: “EDIFICIO

1.0

2.0

DE OFICINAS DE 4 NIVELES”

DATOS GENERALES Ubicación

:

UNA-PUNO

Región

:

PUNO

Provincia

:

PUNO

Distrito

:

PUNO

BASES LEGALES El desarrollo del presente trabajo se basa en las siguientes normas y

reglamentos:

Normas Peruanas de Estructuras:  Reglamento

Nacional de Edificaciones Norma



NTE E.020 “CARGAS”



NTE E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” SISMORRESISTENTE”



NTE E.090 “DISEÑO EN ACERO”

ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES - MATERIALES EMPLEADOS CONCRETO: -Peso Específico

(yC) : 2400 Kg/m3 (concreto armado)

ACERO ESTRUCTURAL (A-36): -Resistencia a la fluencia (fy) : 2,530 Kg/cm2 (G° 36) -Módulo de Elasticidad:: “E”: 2'000,000 Kg/cm2 Módulo de Poisson (u) : 0.30




1.1.

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PROYECTO: “EDIFICIO

1.0

2.0

DE OFICINAS DE 4 NIVELES”

DATOS GENERALES Ubicación

:

UNA-PUNO

Región

:

PUNO

Provincia

:

PUNO

Distrito

:

PUNO

BASES LEGALES El desarrollo del presente trabajo se basa en las siguientes normas y

reglamentos:

Normas Peruanas de Estructuras:  Reglamento

Nacional de Edificaciones Norma



NTE E.020 “CARGAS”



NTE E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” SISMORRESISTENTE”



NTE E.090 “DISEÑO EN ACERO”

ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES - MATERIALES EMPLEADOS CONCRETO: -Peso Específico

(yC) : 2400 Kg/m3 (concreto armado)

ACERO ESTRUCTURAL (A-36): -Resistencia a la fluencia (fy) : 2,530 Kg/cm2 (G° 36) -Módulo de Elasticidad:: “E”: 2'000,000 Kg/cm2 Módulo de Poisson (u) : 0.30




4.0

CARGAS DE DISEÑO EN EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO El análisis de los elementos estructurales se ha realizado con las siguientes

cargas de diseño: 

Carga Permanente o Muerta (D), Peso propio de la Estructura, vigas , columnas, losas, pisos, techos, escaleras , muros, tabiqueria Losa de concreto de 10 cm de espesor

=

240 Kg/m2

Acabados de Piso

=

100 Kg/m2

-

Tabiqueria Movil

=

100 Kg/m2

-

Fachadas (pared liiviana+vidrios)

=

250 kg/m2

-



Carga Viva (L), (250 kg/m2) que considera las cargas vivas, básicamente representa representa las cargas del mobiliarios de montaje o proceso constructivo y mantenimiento. definido por la sobrecarga de diseño:



-

Sobre el Techo

=

200 Kg/m2

-

Pisos Interiores (oficinas)

=

250 Kg/m2

Carga de sismo (E), (espectro Puno) -

Zona 2

-

Suelo tipo 3

-

Edificaion Edificaio n Clase C (oficinas)

5.0 ESPECTRO DE SISMO PARA ANALISIS SISMICO FACTORES PARA EL ANALISIS Valor

Justificación

Z

Clasificación Categórica Tipo 2

0.3

Zona Sísmica 2: PUNO

Uso

U

C

1.0

Edificaciones Oficinas

Suelo

S

S1

1.0

Suelo rocoso

Tp (s) Acero, arriostres En cruz

0.4

(de E.M.S.) Acero, arriostres En cruz

Factor

Nomenclatura

Zona

Coeficiente de reducción


Rx Ry

Acero, arriostres en cruz

6.50 6.50

Acero, arriostres En cruz


MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL EDIFICIO DE 4 NIVELES

Se ha considerado para el espectro de diseño los parámetros que conducen a un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones (Sa) definido por: Sa = ( ZUSC / R ) x g

ESPECTRO DE ACELERACION DINAMICA T (s)

C

0.00 0.20 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.05 2.10 2.15 2.20 2.25

2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.37 2.25 2.14 2.05 1.96 1.88 1.80 1.73 1.67 1.61 1.55 1.50 1.45 1.41 1.36 1.32 1.29 1.25 1.22 1.18 1.15 1.13 1.10 1.07 1.05 1.02 1.00


Sax ZUCS/RX 0.0789 0.0789 0.0789 0.0702 0.0632 0.0574 0.0526 0.0486 0.0451 0.0421 0.0395 0.0372 0.0351 0.0332 0.0316 0.0301 0.0287 0.0275 0.0263 0.0253 0.0243 0.0234 0.0226 0.0218 0.0211 0.0204 0.0197 0.0191 0.0186 0.0180 0.0175 0.0171 0.0166 0.0162 0.0158 0.0154 0.0150 0.0147 0.0144 0.0140

Say ZUCS/RY 0.0789 0.0789 0.0789 0.0702 0.0632 0.0574 0.0526 0.0486 0.0451 0.0421 0.0395 0.0372 0.0351 0.0332 0.0316 0.0301 0.0287 0.0275 0.0263 0.0253 0.0243 0.0234 0.0226 0.0218 0.0211 0.0204 0.0197 0.0191 0.0186 0.0180 0.0175 0.0171 0.0166 0.0162 0.0158 0.0154 0.0150 0.0147 0.0144 0.0140



2.30 2.35 2.40 2.45 2.50

0.98 0.96 0.94 0.92 0.90

0.0137 0.0134 0.0132 0.0129 0.0126

0.0137 0.0134 0.0132 0.0129 0.0126 -

Combinacion de Cargas Para el análisis se han considerado las combinaciones de carga recomendadas por la NTE E-090 de ESTRUCTURAS METALICAS: Para la aplicación del método LRFD 

1,4D



1,2D +1,6 + 0,5(Lr o S o R)



1,2D +1,6(Lr o S o R)+(0.5L o 0.8W)



1,2D ±1,0E + 0,5L + 0,2S



0,9D ± (1,3W ó 1,0E) D : Carga muerta debida al peso propio de los elementos y los efectos permanentes sobre la estructura. L : Carga viva debida al mobiliario y ocupantes. L r: Carga viva en las azoteas. W : Carga de viento. S : Carga de nieve. E : Carga de sismo de acuerdo a la Norma E.030 Diseño Sismo-resistente. R : Carga por lluvia o granizo.




ANALISIS ESTRUCTURAL Y SISMICO MODELAMIENTO se ha modelado la estructura en el software ETABS v9.7.2

Modelado en 3D

Vista de Portico A-A




ETABS v9.7.2

File:EDIFICIO 4 NIVELES

Units:Ton-m

agosto 7, 2014 21:38

PAGE 1

PROJECT INFORMATION Company Name

= Toshiba

S T O R Y

D A T A

STORY

SIMILAR TO

+12.20 +9.40 +6.60 +3.80 +0.00 BASE

None +12.20 +12.20 +12.20 None None

S T A T I C

L O A D

ELEVATION

2.800 2.800 2.800 3.800 1.000

13.200 10.400 7.600 4.800 1.000 0.000

C A S E S

STATIC CASE

CASE TYPE

DEAD LIVE AZOTEA

DEAD N/A LIVE N/A REDUCE LIVE N/A

R E S P O N S E

HEIGHT

AUTO LAT LOAD

SELF WT MULTIPLIER

NOTIONAL FACTOR

NOTIONAL DIRECTION

1.0000 0.0000 0.0000

S P E C T R U M

C A S E S

RESP SPEC CASE: SX BASIC RESPONSE SPECTRUM DATA MODAL COMBO

DIRECTION COMBO

CQC

SRSS

MODAL DAMPING

SPECTRUM ANGLE

TYPICAL ECCEN

0.0300

0.0000

0.0000

MODAL DAMPING

SPECTRUM ANGLE

TYPICAL ECCEN

0.0300

0.0000

0.0000

RESPONSE SPECTRUM FUNCTION ASSIGNMENT DATA DIRECTION

FUNCTION

SCALE FACT

U1 U2 UZ

ESPECTRO -------

9.8100 N/A N/A

RESP SPEC CASE: SY BASIC RESPONSE SPECTRUM DATA MODAL COMBO

DIRECTION COMBO

CQC

SRSS

RESPONSE SPECTRUM FUNCTION ASSIGNMENT DATA DIRECTION

FUNCTION

SCALE FACT

U1 U2 UZ

---ESPECTRO ----

N/A 9.8100 N/A

M A S S

S O U R C E

D A T A

MASS FROM

LATERAL MASS ONLY

LUMP MASS AT STORIES

Loads

Yes

Yes

M A S S

LOAD

S O U R C E

L O A D S

MULTIPLIER




DEAD LIVE AZOTEA

1.0000 0.2500 0.2500

A S S E M B L E D

STORY +12.20 +9.40 +6.60 +3.80 +0.00 BASE Totals M O D A L

P O I N T

UX

UY

UZ

RX

RY

RZ

4.735E+01 6.072E+01 6.080E+01 6.192E+01 1.688E+00 2.325E-01 2.327E+02

4.735E+01 6.072E+01 6.080E+01 6.192E+01 1.688E+00 2.325E-01 2.327E+02

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

P E R I O D S

MODE NUMBER Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

M O D A L

MODE NUMBER Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode Mode

A N D

F R E Q U E N C I E S

PERIOD (TIME)

FREQUENCY (CYCLES/TIME)

CIRCULAR FREQ (RADIANS/TIME)

1.81757 0.80383 0.62506 0.40847 0.33951 0.30486 0.21886 0.20043 0.15335 0.14331 0.10183 0.08307

0.55018 1.24405 1.59985 2.44814 2.94540 3.28016 4.56903 4.98926 6.52091 6.97801 9.81998 12.03764

3.45691 7.81660 10.05214 15.38210 18.50650 20.60982 28.70806 31.34843 40.97209 43.84412 61.70078 75.63474

P A R T I C I P A T I N G

X-TRANS %MASS

1 30.47 < 30> 2 34.98 < 65> 3 5.12 < 71> 4 18.70 < 89> 5 1.45 < 91> 6 3.31 < 94> 7 0.27 < 94> 8 2.34 < 97> 9 1.76 < 98> 10 1.12 <100> 11 0.28 <100> 12 0.13 <100>

M O D A L

M A S S E S

L O A D

Y-TRANS %MASS 29.48 6.44 5.32 3.29 2.78 7.10 2.42 1.00 0.98 0.70 0.32 0.14

< 29> < 76> < 81> < 85> < 87> < 94> < 97> < 98> < 99> <100> <100> <100>

M A S S

R A T I O S

Z-TRANS %MASS

RX-ROTN %MASS

RY-ROTN %MASS

RZ-ROTN %MASS

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

36.91 55.66 0.36 5.45 0.40 0.62 0.24 0.18 0.06 0.06 0.04 0.01

38.05 42.03 0.56 18.62 0.33 0.02 0.05 0.21 0.00 0.08 0.03 0.00

18.29 < 18> 0.81 < 19> 3.54 < 23> 62.10 < 85> 0.66 < 85> 2.69 < 88> 0.32 < 88> 0.03 < 88> 7.38 < 96> 1.12 < 97> 2.05 < 99> 0.96 <100>

< < < < < < < < < < < <

0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0>

P A R T I C I P A T I O N

< 37> < 93> < 93> < 98> < 99> < 99> <100> <100> <100> <100> <100> <100>

< 38> < 80> < 81> < 99> <100> <100> <100> <100> <100> <100> <100> <100>

R A T I O S

(STATIC AND DYNAMIC RATIOS ARE IN PERCENT) TYPE

NAME

Load Load Load Accel Accel Accel Accel Accel Accel

DEAD LIVE AZOTEA UX UY UZ RX RY RZ

STATIC

DYNAMIC

1.0172 0.7960 0.7188 99.9999 100.0000 0.0000 100.0000 100.0000 -62.2834

0.1210 0.0000 0.0000 99.9449 99.9701 0.0000 99.9949 99.9943 99.9466

TOTAL REACTIVE FORCES (RECOVERED LOADS) AT ORIGIN LOAD DEAD LIVE AZOTEA SX SY

FX

FY

FZ

MX

MY

MZ

-1.531E-09 -5.972E-10 -1.813E-10 4.898E+01 4.131E+01

7.897E-11 3.053E-11 8.917E-12 4.131E+01 4.719E+01

2.033E+03 7.939E+02 2.117E+02 8.712E-14 9.704E-14

3.609E+04 1.418E+04 3.781E+03 4.161E+02 4.462E+02

-3.582E+04 -1.384E+04 -3.692E+03 4.590E+02 4.036E+02

7.251E-09 3.114E-09 5.290E-10 1.710E+03 8.570E+02




S T O R Y

F O R C E S

STORY

LOAD

+12.20 +9.40 +6.60 +3.80 +0.00 +12.20 +9.40 +6.60 +3.80 +0.00

SX SX SX SX SX SY SY SY SY SY

P

VX

VY

T

MX

MY

7.115E-14 8.538E-14 1.183E-13 8.685E-14 1.178E-13 7.608E-14 9.598E-14 1.345E-13 9.698E-14 1.336E-13

1.589E+01 2.978E+01 4.108E+01 4.898E+01 6.990E+01 1.784E+01 2.851E+01 3.586E+01 4.131E+01 6.876E+01

1.753E+01 2.930E+01 3.723E+01 4.131E+01 4.762E+01 1.780E+01 3.064E+01 4.025E+01 4.719E+01 5.264E+01

5.745E+02 1.116E+03 1.503E+03 1.710E+03 1.219E+03 3.189E+02 5.405E+02 7.218E+02 8.570E+02 1.111E+03

4.909E+01 1.267E+02 2.255E+02 3.757E+02 3.440E+02 4.984E+01 1.314E+02 2.350E+02 4.008E+02 3.606E+02

4.448E+01 1.237E+02 2.336E+02 4.111E+02 3.639E+02 4.996E+01 1.256E+02 2.176E+02 3.638E+02 3.157E+02

STORY DRIFTS STORY

DIRECTION

LOAD

+12.20 +9.40 +6.60 +3.80 +12.20 +9.40 +6.60 +3.80

X X X X Y Y Y Y

SX SX SX SX SY SY SY SY


MAX DRIFT 1/620 1/554 1/650 1/1206 1/615 1/575 1/663 1/1199



MOMENTOS FLECTORES PORTICO A-A Carga Muerta -

Distribucion De La Carga A Traves De Las Viguetas Y Losa

Momento 3-3 en eje A-A

Momento Producido Por La Carga Muerta D




CARGA VIVA PORTICO A-A Distribución De La Carga Viva

Sobrecarga De Diseño 0.25 TN/M2 A Traves De Las Viguetas Y Losa

Momento 3-3

Momento Producido Por La Carga Viva L (Tn-m)




CARGA VIVA PORTICO A-A Distribución De La Carga en Azotea

Sobrecarga De Diseño 0.20 TN/M2 A Traves De Las Viguetas Y Losa

Momento Producido Por La Carga de Azotea Lr (Tn-m)




CARGAS SISMICAS ESPECTRO DE SISMO NORMA E-030 2003 0.09 0.08 0.07 0.06 R / S 0.05 C U 0.04 Z 0.03 = ) y ,0.02 x ( 0.01 a S 0.00 0.00

SaX SaY

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

PERIODO T (seg)

Grafico de espectro de sismo en la ciudad de puno para una edificación de oficinas en la ciudad de Puno Momento 3-3 en X-X

Momento 3-3 e Y-Y

En ambos graficos se observa los momentos producidos por la carga de sismos en el eje X-X y Y-Y (Tn-m)




ENVOLVENTE DE DISEÑO

La resistencia requerida para cargas muertas (D) y cargas vivas (L) y Azotea (Lr) serán: COMB1 = 1,4 D COMB2 = 1,2*D+ 1.6*L +0.5*Lr COMB3 = 1,2*D+0.5*L+1.6*Lr cargas de sismo (E), Sx en el sentido del eje X, Sy en el sentido del eje Y COMB4 = 1.2*D+Sx+0.5*L COMB5 = 1,2*D-Sx+0.5*L COMB6 = 1,2*D+Sy+0.5*L COMB7 = 1.2*D -Sy + 0.5*L

MOMENTOS MAXIMOS DE VIGAS- ENVOLVENTE (Tn-m) TRAMO 1-2

TRAMO 2-3

TRAMO3-4

TRAMO4-5

TRAMO5-6

COTA

AZOTEA

4.97

12.10

12.36

3.03

2.88

+12.20

4TO NIVEL

5.44

14.56

15.08

3.58

3.45

+9.40

3ER NIVEL

5.08

14.49

14.85

3.34

3.11

+6.60

2DO NIVEL

4.91

14.17

14.39

3.27

3.01

+3.80




EJE A-A :::Envolvente de Momentos3-3 de Combinaciones de Carga (Tn-m)




EJE A-A :::Envolvente de CORTANTE 2-2 de Combinaciones de Carga (Tn-m)




PORTICO A-A ANALISIS DE VIGAS MOMENTOS MAXIMOS DE VIGAS- ENVOLVENTE (Tn-m) TRAMO 1-2

TRAMO 2-3

TRAMO3-4

TRAMO4-5

TRAMO5-6

COTA

AZOTEA

4.97

12.10

12.36

3.03

2.88

+12.20

4TO NIVEL

5.44

14.56

15.08

3.58

3.45

+9.40

3ER NIVEL

5.08

14.49

14.85

3.34

3.11

+6.60

2DO NIVEL

4.91

14.17

14.39

3.27

3.01

+3.80

FUERZAS CORTANTES DE VIGAS- ENVOLVENTE (Tn) TRAMO 1-2

TRAMO 2-3

TRAMO3-4

TRAMO4-5

TRAMO5-6

COTA

AZOTEA

5.19

8.91

9.01

2.07

2.16

+12.20

4TO NIVEL

6.25

11.08

11.28

2.60

2.64

+9.40

3ER NIVEL

6.07

11.06

11.19

2.54

2.53

+6.60

2DO NIVEL

6.00

11.16

11.19

2.56

2.50

+3.80

BUSCANDO EN TABLAS DE DISEÑO SE PROPONE LOS SIGUIENTES PERFILES PARA LAS ZONAS CRITICAS PERFILES ELEGIDOS PARA VERIFICAR TRAMO 1-2

TRAMO 2-3

TRAMO3-4

TRAMO4-5

TRAMO5-6

COTA

AZOTEA

VS300x19

WS400x32

WS400x32

VS300x19

VS300x19

+12.20

4TO NIVEL

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+9.40

3ER NIVEL

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+6.60

2DO NIVEL

VS300x19

WS450X36

WS450X36

VS300x19

VS300x19

+3.80




A-A :::Envolvente de MOMENTO 2-2 de Combinaciones de Carga (Tn-m)




A-A :::Envolvente de FUERZA AXIAL de Combinaciones de Carga (Tn)




PORTICO A-A ANALISIS DE COLUMNAS MOMENTOS M 3-3 DE COLUMNAS--- ENVOLVENTE (Tn-m) EJE 1

EJE 2

EJE 3

EJE4

EJE 5

EJE 6

+9.40......+12.20

2.25

4.59

0.42

6.12

0.62

1.34

+6.60

+9.40

2.39

4.66

0.75

4.29

0.74

1.38

+3.80

+6.60

2.06

4.72

0.62

5.51

0.57

1.94

+0.00

+3.80

2.52

4.41

1.61

4.60

1.90

3.43

MOMENTOS M 2-2 DE COLUMNAS-- ENVOLVENTE (Tn-m) EJE 1

EJE 2

EJE 3

EJE4

EJE 5

EJE 6

+9.40......+12.20

0.87

5.17

4.50

6.11

6.39

0.17

+6.60

+9.40

1.01

4.90

8.92

8.30

9.78

0.82

+3.80

+6.60

1.35

6.99

8.59

12.22

12.91

1.61

+0.00

+3.80

2.71

8.73

9.64

8.74

11.51

3.71

EJE 1

EJE 2

EJE 3

EJE4

EJE 5

EJE 6

+9.40......+12.20

11.15

31.00

38.15

28.97

19.45

4.37

+6.60

+9.40

22.41

61.25

75.82

58.29

40.19

45.89

+3.80

+6.60

36.92

100.24

124.34

96.17

67.01

85.40

+0.00

+3.80

51.68

139.66

173.17

134.16

94.63

125.18

FUERZA AXIAL (Tn)

FUERZAS CORTANTES DE COLUMNAS- ENVOLVENTE (Tn) EJE 1

EJE 2

EJE 3

EJE4

EJE 5

EJE 6

+9.40......+12.20

1.66

3.33

0.33

4.41

0.32

0.93

+6.60

+9.40

1.66

3.49

0.54

3.38

0.49

0.93

+3.80

+6.60

1.57

3.44

0.39

4.75

0.36

1.39

+0.00

+3.80

1.06

1.74

0.56

1..75

0.63

1.00

PERFILES ELEGIDOS PARA VERIFICAR.... EL MAS CRITICO EJE 1

EJE 2

EJE 3

EJE4

EJE 5

EJE 6

+9.40......+12.20 +6.60

+9.40

+3.80

+6.60

+0.00

+3.80


CS300X83



DISEÑO EN ACERO PORTICO-AA VERIFICACION DE VIGAS POR FLEXION Y CORTANTE VS300X19 DISEÑO DE VIGAS: METODO LRDF PROYECTO: TRABE :

EDIFICIO DE 4 NIVELES TRAMO1-2 VS300X19 31.50 0.40 12.00 0.50

d= tw = bf = tf =

EJE A-A

4TO NIVEL

¿Se dispone de soporte lateral completo? (Union con losacero, diafragmas, etc.) cm cm cm cm

No

L= m 7.50 Longitud no soportada lateralmente

Propiedades Geometricas Area = 24.6 Ix = 3925.1 iy = 144.2 Sx = 249.2

cm2 cm4 cm4 cm3

Propiedades mecanicas Acero : A36 Fy = 2530 Fu = 4080 Fres = 1830

Sy = J= Cw =

24.0 1.7 36675.3

cm3 cm4 cm6

E= G= u=

Zx = Zy = F. Forma =

279.0 36.2 1.1

cm3 cm3 -

kc = Rx = Ry = Rt =

0.45 12.6 2.4 3.20

cm cm cm

2040000 784000 0.3

-

Elementos mecanicos Factorizados DEL ETABS P= M33 = M22 = V=

0.00 5.44 0.00 6.25

ton ton-m ton-m ton

Lp = Lr = X1 = X2 =

121.0 cm 333.3 cm 72297.47752 3.67807E-05

Revision a Flexion : Alrededor del eje mayor

Mp = Z Fy

=

7.057 ton -m

My = S Fy Mr = (Fy -Fres) Sx

= =

6.305 ton -m 4.561 ton -m

Revision del pandeo local del patin

Los patines son:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto = Rel. Limite no compactos =

12.00 8.67 27.71

Mn = Mn =

7.057 6.528

ton -m ton -m

Rel. Limite esbelto =

240.00

Mn =

24.373

ton -m

6.528

ton -m

Momento que puede resistir el patin antes del pandeo =

No compactos

Revision del pandeo local del alma

El alma es:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto =

73.8 106.8

Mn =

7.057

ton -m

Rel. Limite no compacto = Rel. Limite esbelto =

159.02 260.00

Mn = Mn =

8.024 1.364

ton -m ton -m


Rige

Compacta Rige



RPG =

1.101

Usar 1.00

ar = Re =

2.100 1.00

(Se considera uno si es un perfil laminado)

Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 12.0 10.8 33.6 2462.8

na np nr Fy =

kg/cm2

Por lo tanto el esfuerzo a usarse es =

547.4

50.00 126.00 547.4

kg/cm2

kg/cm2

Momento que puede resistir el alma antes del pandeo =

7.057

5.875

La resistencia nominal del perfil a flexi ón es :

Alma 234.69

ton -m

ton -m por lo tanto el perfil es :

Suficiente

Revision a cortante : Se revisara cual sera el tipo de f alla del alma según las NTC k=

5.00

a= cm Distancia centro a centro entre atiesadores, si no los hay, dejar la celdra en blanco

Se calcula en que intérvalo esta el alma

67.6

h/ tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

76.3

67.6 84.5

El al ma f al la por cortante e n l a zo na de e dure ci mi ento por de formaci on La falla es por plastificacion del alma por cortante

Por lo tanto revisar los estados limite de:

La falla es por plastificacion del alma por cortante

VN = VN =

21.039 17.255

ton ton

Ec : Ec :

3.39 3.40

VN = VN = VN = VN =

17.255 1.443 18.755 1.471

ton ton ton ton

Ec : Ec : Ec : Ec :

3.41 3.42 3.43 3.44

Revisar con ecuacion : VR =

15.529

3.4 Ton

El perfil es adecuado por cortante

EL PERFIL CUMPLE LA VERIFICACION


OK !



VS400X32 DISEÑO DE VIGAS: METODO LRDF PROYECTO:

EDIFICIO DE 4 NIVELES TRAMO3-4

TRABE :

VS400X32

EJE A-A

AZOTEA

¿Se dispone de soporte lateral completo?

No

(Union con losacero, diafragmas, etc.) d= tw = bf = tf =

41.15 0.40 15.20 0.50

cm cm cm cm


Propiedades Geometricas Area = Ix = iy = Sx = Sy = J= Cw =

Propiedades mecanicas

31.7 8602.2 292.9 418.1 38.5 2.1 126400.6

cm2 cm4 cm4 cm3 cm3 cm4 cm6

Zx = Zy = F. Forma = kc = Rx = Ry =

471.1 58.1 1.1 0.39 16.5 3.0

cm3 cm3 cm cm

Rt =

4.04

cm

Elementos mecanicos Factorizados DEL ETABS P= ton 0.00 M33 = ton-m 12.36 M22 = V=

0.00 9.01

A36

Acero : Fy = Fu = Fres = E= G= u=

ton-m ton

2530 4080 1830 2040000 784000 0.3

Lp = Lr =

152.0 410.9

X1 = X2 =

55368.32196 0.000106754

cm cm


Mp = Z Fy My = S Fy Mr = (Fy -Fres) Sx

= = =

11.918 ton -m 10.578 ton -m 7.651 ton -m


Los patines son:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto = Rel. Limite no compactos = Rel. Limite esbelto =

Mn = Mn = Mn =

15.20 8.67 27.71 240.00



El alma es:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto = Rel. Limite no compacto = Rel. Limite esbelto =

Mn = Mn = Mn =

97.9 106.8 159.02 260.00


No compactos 11.918 9.690 25.485

ton -m ton -m ton -m

9.690

ton -m

Rige

Compacta 11.918 12.539 3.655


Rige



RPG = ar = Re =

1.075 2.166 1.00

Usar 1.00 (Se considera uno si es un perfil laminado)

Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 15.2 10.8 31.4 2259.3

na np nr Fy =

kg/cm2


874.2

50.00 126.00 874.2

kg/cm2

kg/cm2


8.721


Alma 185.71

11.918

ton -m

ton -m

por lo tanto el perfil es :

Insuficiente


5.00



67.6

h/ tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

100.4

67.6 84.5


Por lo tanto revisar los estados limite de: VN = VN = VN = VN = VN = VN =

27.485 17.123 17.123 1.400 14.357 1.384

Re vi sar con e cuaci on : VR =

#N/A

ton ton ton ton ton ton

Iniciacion de Pandeo del alma, falla por tension diagonal Ec : Ec : Ec : Ec : Ec : Ec :

3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44

3.43 y 3.44 Ton

#N/A

EL PERFIL NO CUMPLE LA VERIFICACION


CAMBIAR EL PERFIL





TRABE :

VS400X37

EJE A-A

AZOTEA


No


42.10 0.64 13.50 0.80

cm cm cm cm




48.5 13191.5 328.9 626.7 48.7 8.3 150216.9



705.2 74.8 1.1 0.49 16.5 2.6

cm3 cm3 cm cm

Rt =

3.55

cm


0.00 11.28

A36


ton-m ton

2530 4080 1830 2040000 784000 0.3

Lp = Lr =

130.1 375.3

X1 = X2 =

89913.72021 1.69963E-05

cm cm



= = =

17.843 ton -m 15.855 ton -m 11.468 ton -m


Los patines son:


Mn = Mn = Mn =

8.44 8.67 27.71 240.00



El alma es:


Mn = Mn = Mn =

62.7 106.8 159.02 260.00


Compactos 17.843 17.919 123.971


17.843

ton -m

Rige

Compacta 17.843 20.761 4.223


Rige



RPG = ar = Re =

1.127 2.495 1.00


Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 8.4 10.8 35.1 2530.0

na np nr Fy =

kg/cm2


673.9

50.00 126.00 673.9

kg/cm2

kg/cm2


16.059


Alma 211.51

17.843

ton -m

ton -m


Suficiente


5.00



67.6

h/ tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

63.3

67.6 84.5



44.991 44.459 44.459 1.480 57.479 1.565



40.492

El alma falla por cortante en la zona de edurecimiento por deformacion Ec : Ec : Ec : Ec : Ec : Ec :

3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44

3.39 Ton


EL PERFIL CUMPLE LA VERIFICACION


OK !





TRABE :

VS450X36

EJE A-A

AZOTEA


No


47.20 0.50 17.70 0.64

cm cm cm cm




46.3 16660.8 592.0 706.0 66.9 5.1 336725.8



792.1 100.6 1.1 0.41 19.0 3.6

cm3 cm3 cm cm

Rt =

4.72

cm


0.00 11.19

A36


ton-m ton

2530 4080 1830 2040000 784000 0.3

Lp = Lr =

178.8 484.4

X1 = X2 =

60881.16425 7.20572E-05

cm cm



= = =

20.040 ton -m 17.861 ton -m 12.919 ton -m


Los patines son:


Mn = Mn = Mn =

13.83 8.67 27.71 240.00



El alma es:


Mn = Mn = Mn =

90.4 106.8 159.02 260.00


No compactos 20.040 17.393 51.995


17.393

ton -m

Rige

Compacta 20.040 21.739 8.417


Rige



RPG = ar = Re =

1.081 2.083 1.00


Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 13.8 10.8 32.1 2349.5

na np nr Fy =

kg/cm2

Por l o tanto el esfue rzo a usarse es =

1192.3

50.00 126.00 1192.3

kg/cm2

kg/cm2


15.654


Alma 159.02

20.040

ton -m

ton -m


Suficiente


5.00



67.6

h/ tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

91.8

67.6 84.5



39.407 26.832 26.832 1.413 24.447 1.407

Re vi sar con e cuaci on : VR =

#N/A


Iniciacion de Pandeo del alma, falla por tension diagonal Ec : Ec : Ec : Ec : Ec : Ec :

3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44

3.43 y 3.44 Ton

#N/A

EL PERFIL NO CUMPLE LA VERIFICACION


CAMBIAR EL PERFIL



PERFILES CORREGIDOS

AZOTEA

TRAMO 1-2

TRAMO 2-3

TRAMO3-4

TRAMO4-5

TRAMO5-6

COTA

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+12.20

por

por

WS400x32

WS400x32

4TO NIVEL

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+9.40

3ER NIVEL

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+6.60

2DO NIVEL

VS300x19

WS400x37

WS400x37

VS300x19

VS300x19

+3.80

por

por

WS450X36

WS450X36




DISEÑO EN ACERO PORTICOAA VERIFICACION DE COLUMNAS POR COMPRESION, FLEXION FUERZA AXIAL Y CORTANTE CS300X83 DISEÑO DE COLUMNAS:METODO LRDF PROYECTO: TRABE : d= tw = bf = tf =

Edificio de 4 niveles CS300X83

¿Se dispone de soporte lateral completo? (Union con losacero, diafragmas, etc.)

32.00 1.60 30.20 0.95

cm cm cm cm

Propiedades Geometricas Area = 108.6 Ix = 18203.4 iy = 4371.3 Sx = 1137.7 Sy = 289.5 J= 61.0 Cw = 1233768.5


Zx = Zy = F. Forma = kc = Rx = Ry = Rt =

cm3 cm3 cm cm cm

1244.6 429.5 1.1 0.89 12.9 6.3 8.13

Elementos mecanicos Factorizados DEL ETABS 173.17 P= ton 1.61 M33 = ton-m 9.64 M22 = ton-m 0.56 V= ton

No

3.80 L= m Longitud no soportada lateralmente

Propiedades mecanicas A36 Acero : Fy = 2530 Fu = 4080 Fres = 1830 E= 2040000 G= 784000 u= 0.3

Lp = Lr = X1 = X2 =

317.1 cm 1159.8 cm 200884.4506 6.39927E-07

Revision a Flexion : Alrededor del eje mayor Revision del pandeo flexo-torsional El perfil esta en zona : Mn = 30.692

1.00 Cb = (Si se desconoce este valor, dejar la celda en blanco)

Zona II ton -m ZonaI

ZonaII

De acuerdo a la norma E-090

Zona III





= = =

31.489 ton -m 28.784 ton -m 20.820 ton -m

Mp = momento plástico (= Fy Z ≤ 1,5My pa ra secciones homogéneas). My = momento correspondiente al inicio de la fluencia en la fibra extrema debido a una distribución elástica de esfuerzos (= Fy S para secciones homog éneas y Fyf S para secciones híb ridas).


Los patines son:


Mn = Mn = Mn =

15.89 8.67 27.71 240.00



El alma es:


18.8 106.8 159.02 260.00

Mn = Mn = Mn =

RPG = ar = Re =

Usar 1.00

1.147 1.785 1.00

No compactos 31.489 24.963 63.421


24.963

ton -m

Rige

Compacta 31.489 38.183 26.771


Rige


Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 15.9 10.8 47.3 2353.1

na np nr Fy =

kg/cm2


2353.1


50.00 126.00 2530.0

kg/cm2

kg/cm2

Momento que puede resistir el alma antes del pandeo = La resistencia nominal del perfil a flexión es :

Alma 46.72

22.467

31.489

ton -m

ton -m

por lo tanto el perfil es : Suficiente



Alrededor del eje menor Revision del pandeo flexo-torsional Mn =

10.866

ton -m


Los patines son:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto = Rel. Limite semicompacto = Rel. Limite semicompacto =

Mn = Mn = Mn =

15.9 10.8 27.712 Sin limite

Semi compactos 10.866 9.798 16.137


La resistencia a momento que rige por pandeo local del patin es : La resistencia nominal del perfil a flexión es :

8.818

9.798 ton -m

Rige

ton -m

por lo tanto el perfil es : Insuficiente

Revision a carga axia : El perfil esta sometido a :

Compresion

1.00

Factor de longitud efectiva = Rel. Esbeltes X = Rel. Esbeltes Y =

29.348 59.89

Rige

Estado limite de fluencia a tension Capacidad a tension =

247.24

ton

Estado limite de instablidad por flexion Rc = Lambda = Coef. "n" =

191.214 0.671

ton por lo que se encuentra en el rango : Inelastico

1.40

Estado limite de pandeo por torsion Fe = Lambda e = Rc = La capacidad a

308906 0.090 234.126

kg/cm2 ton

compresion = 191.21 ; y el perfil se considera:


Suficiente




5.00

a=

cm

Distancia centro a centro entre atiesadores, si no los hay, dejar la celdra en blanco


67.6

h/tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

18.8

67.6 84.5

El al ma fal la por cortante en la zona de edurecimiento por deformacion La falla es por plastificacion del alma por cortante


85.494 284.182 284.182 1.987 1181.568 4.656


76.944

El alma falla por cortante en la zona de edurecimiento por deforma


Ec : Ec : Ec : Ec : Ec : Ec :

3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44

3.39


Ton

Revision de la interaccion : Criteria de interaccion axial pu / Pn Por lo que se usara la formula : H1-1a Axial Mx My

0.906 0.072 1.093

Interaccion =

1.941

0.906

>

El perfil se considera :

0.2

Insuficiente

CUMPLE POR COMPRESION , CORTANTE NO CUMPLE POR FLEXION SE NESECITA CAMBIAR




CS400X108 DISEÑO DE COLUMNAS:METODO LRDF PROYECTO: TRABE : d= tw = bf = tf =

Edificio de 4 niveles CS400X108

¿Se dispone de soporte lateral completo? (Union con losacero, diafragmas, etc.)

40.20 0.95 40.50 1.25

cm cm cm cm

Propiedades Geometricas Area = 139.4 Ix = 43557.9 iy = 13842.3 Sx = 2167.1 Sy = 683.6 J= 64.2 Cw = 5859870.8


Zx = Zy = F. Forma = kc = Rx = Ry = Rt =

cm3 cm3 cm cm cm

2318.6 995.8 1.1 0.61 17.7 10.0 11.34

Elementos mecanicos Factorizados DEL ETABS 173.17 P= ton 1.61 M33 = ton-m 9.64 M22 = ton-m 0.56 V= ton

No

3.80 L= m Longitud no soportada lateralmente

Propiedades mecanicas A36 Acero : Fy = 2530 Fu = 4080 Fres = 1830 E= 2040000 G= 784000 u= 0.3

Lp = Lr = X1 = X2 =

497.9 cm 1399.8 cm 122681.1695 3.13664E-06

Revision a Flexion : Alrededor del eje mayor Revision del pandeo flexo-torsional El perfil esta en zona : Mn = 58.660

1.00 Cb = (Si se desconoce este valor, dejar la celda en blanco)

Zona I ton -m ZonaI

ZonaII

De acuerdo a la norma E-090

Zona III





= = =

58.660 ton -m 54.827 ton -m 39.657 ton -m

Mp = momento plástico (= Fy Z ≤ 1,5My pa ra secciones homogéneas). My = momento correspondiente al inicio de la fluencia en la fibra extrema debido a una distribución elástica de esfuerzos (= Fy S para secciones homog éneas y Fyf S para secciones híb ridas).


Los patines son:


Mn = Mn = Mn =

16.20 8.67 27.71 240.00



El alma es:


40.2 106.8 159.02 260.00

Mn = Mn = Mn =

RPG = ar = Re =

Usar 1.00

1.064 0.754 1.00

No compactos 58.660 46.225 116.290


46.225

ton -m

Rige

Compacta 58.660 69.305 49.608


Rige


Calculo de Fyf

n pat np nr Fy =

Patines 16.2 10.8 39.2 2289.2

na np nr Fy =

kg/cm2


2289.2


50.00 126.00 2530.0

kg/cm2

kg/cm2

Momento que puede resistir el alma antes del pandeo = La resistencia nominal del perfil a flexión es :

Alma 33.51

41.602

58.660

ton -m

ton -m




Alrededor del eje menor Revision del pandeo flexo-torsional Mn =

25.193

ton -m


Los patines son:

Rel. Ancho espesor = Rel. Limite compacto = Rel. Limite semicompacto = Rel. Limite semicompacto =

Mn = Mn = Mn =

16.2 10.8 27.712 Sin limite

Semi compactos 25.193 22.668 36.682

La resistencia a momento que rige por pandeo local del patin es : La resistencia nominal del perfil a flexión es :

20.401

ton -m ton -m ton -m 22.668

ton -m

Rige

ton -m


Revision a carga axia : El perfil esta sometido a :

Compresion

1.00

Factor de longitud efectiva = Rel. Esbeltes X = Rel. Esbeltes Y =

21.5 38.139

Rige

Estado limite de fluencia a tension Capacidad a tension =

317.5

ton

Estado limite de instablidad por flexion Rc = Lambda = Coef. "n" =

282.392 0.428

ton por lo que se encuentra en el rango : Inelastico

1.40

Estado limite de pandeo por torsion Fe = Lambda e = Rc = La capacidad a

1413937 0.042 300.896

kg/cm2 ton

compresion = 282.39 ; y el perfil se considera:


Suficiente




5.00

a=

cm

Distancia centro a centro entre atiesadores, si no los hay, dejar la celdra en blanco


67.6

h/tw < < h/tw =<

Rel h/tw =

39.7

67.6 84.5

El al ma fal la por cortante en la zona de edurecimiento por deformacion La falla es por plastificacion del alma por cortante


63.770 100.486 100.486 1.607 196.876 2.027


57.393

El alma falla por cortante en la zona de edurecimiento por deforma


Ec : Ec : Ec : Ec : Ec : Ec :

3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44

3.39


Ton

Revision de la interaccion : Criteria de interaccion axial pu / Pn Por lo que se usara la formula : H1-1a Axial Mx My

0.613 0.039 0.473

Interaccion =

1.068

0.613

>

El perfil se considera :

0.2

Insuficiente

EL PERFIL CUMPLE CON EL DISEÑO A FLEXION, COMPRESION, Y CORTANTE Y EL MARGEN DE SEGURIDAD ES CASI PRECISO LA ITERACION SE ACERCA A 1 PARA CUMPLIR ADOPTAMOS COMO COLUMNA DE DISEÑO AL PERFIL CS400X108

ANEXOS.-






MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL EN ACERO.pdf

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