140205 Memoria Descriptiva de Calculo r A

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MEMORIA DE CALCULO N 140205-YPC

CLIENTE: SERVIPETROL Hoja: 1 de 12

PROYECTO: VERIFICACION VIGA 10.7m

DIRECCION: Ciudad de Santa Cruz

TTULO:

VERIFICACION ESTRUCTURAL

ARCHIVO: 140205 Memoria descriptiva de calculo

NDICE DE REVISIONES

REV. DESCRIPCIN Y/U HOJAS AFECTADAS

0

1

EMITIDO PARA CONSTRUCCION

EMITIDO PARA APROBACION

3

2

1 28/02/2014 S. CHAMBI VILLAN Z. YBANEZ PEDRAZA

0 14/02/05 S. CHAMBI VILLAN Z. YBANEZ PEDRAZA

REVISADO FECHA ELABORADO APROBADO


PROYECTO:

VERIFICACION VIGA 10.7m

Rev. 0

HOJA: 2 de 12

TITULO:


INGENIERIA

INDICE

1. OBJETO ............................................................................................................ 3

2. NORMAS Y CODIGOS APLICABLES .............................................................. 3

3. MATERIALES ................................................................................................... 4

4. SOLICITACIONES Y COMBINACIONES DE CARGA ...................................... 4

4.1. Solicitaciones .................................................................................................................................... 4

4.1.1. Peso Propio (Pp)............................................................................................................. 4

4.1.2. Sobrecarga (Sc) .............................................................................................................. 4

4.1.3. Viento (Vx y Vz) .............................................................................................................. 4

4.1.4. Sismo (Sx y Sy) .............................................................................................................. 4

4.1.5. Nieve (Ni) ........................................................................................................................ 5

4.1.6. Impacto (I) ....................................................................................................................... 5

4.2. Combinaciones de carga .................................................................................................................. 5

5. ANTECEDENTES GENERALES DE DISEO .................................................. 5

5.1. Geometra ......................................................................................................................................... 5

5.2. Cargas .............................................................................................................................................. 6

5.2.1. Sobrecarga (Sc) .............................................................................................................. 6

6. DISENO VIGA VIAJERA ................................................................................... 7

6.1. Informacin de seccin ..................................................................................................................... 7

6.2. Diseo a flexin ................................................................................................................................ 7

6.3. Diseo a Corte .................................................................................................................................. 8

6.4. Diseo de las aletas (inferior) ........................................................................................................... 9

7. VERIFICACIONES DE DISENO ....................................................................... 9

7.1. Verificacin a flexin ....................................................................................................................... 10

7.2. Verificacin a deformacin ............................................................................................................. 10

7.3. Verificacin a corte ......................................................................................................................... 10

8. CONCLUSIONES............................................................................................ 12

______0______


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 3 de 12

TITULO:


INGENIERIA

ALCANCE DEL TRABAJO

1. OBJETO

El presente documento tiene como objeto hacer la VERIFICACION RESISTENTE de

una viga viajera.

Para dicho cometido se emplear el programa RAM Elements 13.0 programa de uso

generalizado para este tipo de estructuras y de dominio pblico.

El elemento a ser verificado es una viga que cubre una luz de 10.7m y en ella lleva una

carga de 6.5tn, se idealiza como simplemente apoyada en sus extremos.

2. NORMAS Y CODIGOS APLICABLES

AISC Manual of Steel construction, Allowable stress design 9th edition.

UBC-1997 Uniform Building Code

CIRSOC 301-2000


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 4 de 12

TITULO:


INGENIERIA

3. MATERIALES

Acero Estructural:

Perfiles soldados y planchas de conexin: ASTM-A992 (Ver Informe de ensayo de

material).

Designacin Fy Fu

[Ksi] [Ksi]

A992 50 65

Soldadura:

Los electrodos de soldadura sern de la serie E6013 segn norma AWS

4. SOLICITACIONES Y COMBINACIONES DE CARGA

4.1. Solicitaciones

4.1.1. Peso Propio (Pp)

El peso propio de la estructura es adoptado automticamente por el programa

de diseo de acuerdo a las secciones definidas y materiales de los elementos

estructurales.

4.1.2. Sobrecarga (Sc)

Sc puente gra = 6.5Tn

4.1.3. Viento (Vx y Vz)

No controla.

4.1.4. Sismo (Sx y Sy)

No controla.


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 5 de 12

TITULO:


INGENIERIA

4.1.5. Nieve (Ni)

No controla

4.1.6. Impacto (I)

Se considera la ms desfavorable de las siguientes condiciones: Impacto vertical = 1.25(PP + Sc) Impacto horizontal = 0.10(PP + Sc)

4.2. Combinaciones de carga

De acuerdo a AISC-LRFD (Load and resistance factor design), las combinaciones

de cargas nominales factorizadas a ser utilizadas son:

c1 1.4 PP c2 1.2 PP + 1.6 SC c3 1.2 PP + SC

5. ANTECEDENTES GENERALES DE DISEO

5.1. Geometra

10.70m


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 6 de 12

TITULO:


INGENIERIA

Area: 146.5000 sq cm

Perim: 347.6000 cmxC: -429.0000 mmyC: 0.065700 mm

Ixx: 71939.96 cm^4Iyy: 14860.18 cm^4

Kxx: 22.15982 cmKyy: 10.07148 cm

Cxx: 27.59343 cmCyy: 20.00000 cm

Sxx: 2607.141 cm^3Syy: 743.0089 cm^3

Area: 146.5000 sq cm

Perim: 245.1000 cmxC: 377.0000 mm

yC: 21.88621 mm

Ixx: 71939.96 cm^4

Iyy: 8715.713 cm^4Kxx: 22.15982 cmKyy: 7.713166 cm

Cxx: 27.59343 cmCyy: 20.00000 cm

Sxx: 2607.141 cm^3Syy: 435.7857 cm^3

400

300

52

5

10

15

6 6

300

400

52

5

10

12

15

SECCION A SER VERIFICADA SECCION EQUIVALENTE

Para efectos de simplicidad de clculo, se considera una viga de seccin I de una

sola alma, tanto su rea como su inercia en el eje local x-x es equivalente a la

seccin verificada, siendo que la verificacin crtica estar en los esfuerzos

producidos en ese eje.

5.2. Cargas

5.2.1. Sobrecarga (Sc)

P = 6.5Tn

L = 10.7m


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 7 de 12

TITULO:


INGENIERIA

6. DISENO VIGA VIAJERA

6.1. Informacin de seccin

bf1 = 40.000 [cm] Ancho 1

bf2 = 30.000 [cm] Ancho 2

d = 52.500 [cm] Altura

tf1 = 1.000 [cm] Espesor de ala 1

tf2 = 1.500 [cm] Espesor de ala 2

tw = 1.200 [cm] Espesor de alma

Propiedades

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Propiedades de la seccin Unidad Eje mayor Eje menor

rea bruta de la seccin. (Ag) [cm2] 145.000

Momento de inercia (eje local) (I) [cm4] 68226.814 8715.533

Momento de inercia (eje principal) (I') [cm4] 68226.814 8715.533

Constante de diseo para la flexin (eje principal) (J') [cm] -5.502 0.000

Radio de giro (eje local) (r) [cm] 21.692 7.753

Radio de giro (eje principal) (r') [cm] 21.692 7.753

Constante de torsin de Saint-Venant. (J) [cm4] 75.883

Coeficiente de alabeo de la seccin. (Cw) [cm6] 5.43E+06

Distancia del centro de gravedad al centro de corte (eje principal) (xo,yo) [cm] 0.000 6.589

Mdulo de seccin elstico superior de la seccin (eje local) (Ssup) [cm3] 2530.960 435.777

Mdulo de seccin elstico inferior de la seccin (eje local) (Sinf) [cm3] 2671.046 435.777

Mdulo de seccin elstico superior de la seccin (eje principal) (S'sup) [cm3] 2530.960 435.777

Mdulo de seccin elstico inferior de la seccin (eje principal) (S'inf) [cm3] 2671.046 435.777

Mdulo de seccin plstico (eje local) (Z) [cm3] 2925.064 737.500

Mdulo de seccin plstico (eje principal) (Z') [cm3] 2925.064 737.500

Radio de giro polar. (ro) [cm] 23.959

Area para corte (Aw) [cm2] 85.000 63.000

Constante de torsin. (C) [cm3] 50.589

Material : A992 Gr50

Propiedades Unidad Valor

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tensin de fluencia (Fy): [Ton/cm2] 3.52

Tensin de rotura (Fu): [Ton/cm2] 4.57

Mdulo de elasticidad (E): [Ton/cm2] 2038.89

Mdulo de corte del acero (G): [Ton/cm2] 784.19

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6.2. Diseo a flexin

Flexin alrededor del eje mayor, M33

Relacin : 0.50

Capacidad : 60.02 [Ton*m] Referencia : Sec. F1

Demanda : 29.76 [Ton*m] Ec. ctrl : c2 en 100.00%


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 8 de 12

TITULO:


INGENIERIA

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados Intermedios Unidad Valor Referencia

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Clasificacin de seccin

Clasificacin del elemento no atiesado -- No compacto

Esbeltez del elemento no atiesado () -- 20.00

Esbeltez lmite para elemento no compacto no atiesado (r) -- 21.33

Esbeltez lmite para elemento compacto no atiesado (p) -- 9.15 Clasificacin del elemento atiesado -- Compacto

Esbeltez del elemento atiesado () -- 43.26

Esbeltez lmite para elemento no compacto atiesado (r) -- 137.27

Esbeltez lmite para elemento compacto atiesado (p) -- 91.83

Resistencia factorada a fluencia(Mn) [Ton*m] 92.54 Sec. F1 Momento de fluencia (My) [Ton*m] 88.97 Sec. F10.1

Fluencia (Mn) [Ton*m] 102.83 Eq. C-F1-3

Resistencia factorada a pandeo lateral-torsional(Mn) [Ton*m] 92.54 Sec. F1 La razn entre el rea del alma y el rea del ala (aw) -- 1.56 Eq. F4-12

Radio de giro del ala en compresin (rt) [cm] 10.47 Eq. F4-11

Longitud no arriostrada lmite para fluencia (Lp) [m] 2.77 Eq. F4-7

Tensin calculada usada en el clculo de la resistencia nominal (FL) [Ton/cm2] 2.46 Eq. F4-6a

Radio de giro efectivo utilizado en la determinacin de Lr (rts) [cm] 9.02 Eq. F2-7

Factor lateral-torsional (c) -- 1.00 Eq. F2-8a

Longitud no arriostrada lmite para pandeo lateral-torsional inelstico (Lr) [m] 10.39 Eq. F4-8

Factor de modificacin para el pandeo lateral-torsional (Cb) -- 1.64 Eq. C-F1-3

Factor de plastificacin del alma (Rpc) -- 1.16 Eq. C-F1-3

Esfuerzo crtico (Fcr) [Ton/cm2] 13.33 Eq. F4-5

Pandeo lateral-torsional (Mn) [Ton*m] 102.83 Eq. F4-2

Resistencia factorada a pandeo local del ala(Mn) [Ton*m] 60.02 Sec. F1 Coeficiente para elementos esbeltos no atiesados (kc) -- 0.62

Pandeo local del ala (Mn) [Ton*m] 66.69 Eq. F4-12

Resistencia factorada a fluencia del ala en compresin(Mn) [Ton*m] 92.54 Sec. F1 Factor de plastificacin del alma (Rpc) -- 1.16 Eq. C-F1-3

Fluencia del ala en compresin (Mn) [Ton*m] 102.83 Eq. F4-1

6.3. Diseo a Corte

Corte en el eje menor 22

Relacin : 0.08

Capacidad : 119.59 [Ton]

Demanda : 9.57 [Ton] Ec. ctrl : c2 en 0.00%

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultados Intermedios Unidad Valor Referencia

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Capacidad factorada a corte(Vn) [Ton] 119.59

Esbeltez del alma (w) -- 41.67 Sec. G2 rea de corte (Aw) [cm2] 63.00

Coeficiente de pandeo a corte del alma (kv) -- 5.00 Sec. G2.1(b)


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 9 de 12

TITULO:


INGENIERIA

Coeficiente de pandeo a corte del alma (Cv) -- 1.00 Eq. G2-3

Capacidad nominal a corte (Vn) [Ton] 132.88 Eq. G2-1

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6.4. Diseo de las aletas (inferior)

5 20 5

1.5

b

23

b

7. VERIFICACIONES DE DISENO

Las verificaciones se realizan por Diseo por Esfuerzos Admisibles (ASD Allowable

Stress Design), y considerando el estado ms desfavorable para flexin como para

deformacin:

P/2

P/2 P/2

L/3127 L/3127 L/397


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 10 de 12

TITULO:


INGENIERIA

7.1. Verificacin a flexin

Md = 19.01tn-m

7.2. Verificacin a deformacin

(Carga mayorada por impacto)

L = 10.7m

Md

P = 6.5Tn


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 11 de 12

TITULO:


INGENIERIA

7.3. Verificacin a corte

P = 8.13Tn

Vmax = 7.52tn


PROYECTO:


Rev. 0

HOJA: 12 de 12

TITULO:


INGENIERIA

8. CONCLUSIONES

Segn los criterios de ingeniera para este tipo de estructuras, la viga cumple a las

verificaciones y comprobaciones sometidas.

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