Evaluación Evaluac ión de cargas ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................... .......... 5 a.
Diseño de viguetas viguet as .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................... .......... 6
b.
Diseño de viga eje A y C ................................... .................. ................................... ................................... .................................. ................................... .................... 8
c.
Diseño de viga eje B ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ...................... ..... 10
d.
Diseño de viga ejes 1 y 4 ................................. ................ ................................... ................................... .................................. .................................. ................. 12
e.
Diseño de viga eje 2 y 3 ................................. ................ ................................... ................................... .................................. ................................... .................... .. 14
6.
Análisis de cargas para diseño de columnas .................................. ................. .................................. ................................... .......................... ........ 16 a.
Diseño de columna de esquina ................................. ............... ................................... .................................. ................................... .......................... ........ 17
b.
Diseño de columnas medianeras medianera s ................................. ............... ................................... .................................. ................................... ....................... ..... 19
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1. Introducción Debido a que tiene incertidumbre con el tipo de perfiles que se pueden colocar, en una estructura de tipo industrial, y con las cargas que llegan a la misma. Se realizar el diseño de cada uno de los perfiles, de un mezzanine industrial. Teniendo en cuenta los parámetros de la NSR-10 diseñado por el método de estados límites, tanto de servicio como de resistencia. Lo importante es conocer el proceso que se debe seguir para la escogencia que los perfiles para una estructura metálica, aplicando conceptos básicos de análisis estructural y evaluar las ecuaciones vistas en el curso a un ejercicio práctico y que puede usarse para un predimensionamiento de una estructura en el ejercicio profesional.
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2. Alcance Como alcance se tiene el diseño de un mezzanine industrial con las cargas gravitacionales de la NSR-10, por la filosofía de diseño de estados límites. El mezzanine tiene dos luces en un sentido y tres en el otro, con una altura de tres metros, la distancia entre columnas son 9 metros en el sentido de las tres luces y 7.5 metros en el sentido de dos luces.
3.
Objetivo general
Diseñar la estructura de un mezzanine para cargas gravitacionales
4. Objetivos especificaciones -
Evaluar las cargas vivas y muertas, que pueden llegar al mezzanine industrial.
-
Analizar cómo se transmiten las cargas a cada uno de los perfiles.
-
Revisar la capacidad a flexión de los perfiles colocados horizontalmente.
-
Revisar la capacidad a compresión de las columnas.
-
Calcular cantidades de material para tener un estimativo de cuantías.
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5. Evaluación de cargas Geometria de la estructura
1
2
3
4
A
7.5
B
7.5
C 9.00
9.00
9.00
Cargas muertas Distribuidas
Peso de placa de Steel Deck Peso de redes descolgadas bajo placa Peso de acabado acrilico Peso de equipos y soportes fijados al piso Peso de riostrasente correas
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6. Análisis de cargas para diseño de columnas Análisis de cargas para el diseño de columnas Calculo de cantidades Ubicación Riostras Viguetas Eje A y C Eje B Eje 1 y 4 Eje 2 y 3
Perfil L 3"x3/8" W14X34 W18X40 W18X76 W14X34 W14X34
Peso Kg/m 10.31 50.59 59.52 113.088 50.592 50.592
Cantidad Longitud Subtotal 48 18 2 1 2 2
2.25 7.5 27 27 15 15
Total Área Kg/m² Resumen de cargas Carga viva de uso Carga muerta externa Carga muerta peso propio
6.00 KN/m² 3.15 KN/m² 0.43 KN/m²
Carga ultima (1.2LD+1.6LL)
13.89 KN/m²
Área aferente en cada columna Área Columna (m²) Pu (KN) A1 A4 C1 C2 A2 A3 C2 C3 B1 B4 B2 B3
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B/tf h/tw KL/r x KL/r y
5.92 15.9 68.71 <200 119.2 <200
0.56*(E/Fy)^0.5 1.49*(E/Fy)^0.5
13.48 No esbelto 35.87 No esbelto
Bien Bien
Revisión de flexión por compresión 4.71*(E/Fy)^0.5 Fe=π²E/(KL/r)²
113.403 138.82 Mpa
Fcr=(0.658^(Fy/Fe))Fy
121.92 Mpa
Fcr=0.877Fe
φPn
1109.0 KN
>
Pu
121.743 940.091 KN
Bien
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7. Resumen de diseño
Ubicación
Perfil
Riostras L 3"x3/8" Viguetas W14X34 Eje A y C W18X40 Eje B W18X76 Eje 1 y 4 W14X34 Eje 2 y 3 W14X34 Col esquin W 6X20 Col media W 8X31 Col central W 8x48
Calculo de cantidades Peso Kg/m Cantidad Longitud 10.3 50.6 59.5 113.1 50.6 50.6 29.8 46.1 71.4
48 18 2 1 2 2 4 6 2
2.25 7.5 27 27 15 15 3 3 3
Subtotal
1113.5 6829.9 3214.1 3053.4 1517.8 1517.8 357.1 830.3 428.5 Total 18862.3 Area 405.0 Kg/m² 46.6
Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg m² Kg/m²
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8. Conclusiones Los elementos cuentan con un arrostramiento lateral óptimo, se pueden aprovechar mejor debido a que se utiliza la mayor parte de su capacidad, haciendo un diseño más económico. Una placa de Steel Deck puede ser usada como arrostramiento lateral debido que los conectores de cortante están en la parte superior de perfil, es decir en la aleta a compresión, esto evita el pandeo lateral torsional que causa la mayoría de las fallas en elementos sometidos a flexión.
