Calculo de vigas y estructura de pisos (Resistencia)

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA

DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA

NUCLEO CARABOBO ± SEDE NAGUANAGUA

Profesor(a): Bachilleres:

Ing. Victor Rodriguez Derwin Silva C.I:20.297.778

Naguanagua; Enero de 2012



PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La casa ³Los Jarales´ Ubicada en el callejón Prebo, de Valencia Estado

Carabobo, consta de 2 pisos y su parte de arriba es de plata banda, la cual se utilizo para

la colocación de tanques de agua para el suministro del mismo, principalmente se debe

tomar en cuenta que una vivienda siempre debe estar en relación con las características

de sus habitantes, tanto en lo que se refiere al número de miembros como sus hábitos,

costumbres y gustos. Estos son requerimientos a lo que es necesario adaptar a la

construcción, tanto en el momento de construir como dentro de un futuro predecible,

esto quiere decir que al edificar una vivienda es recomendable tomar en cuenta las

necesidades cambiantes de la familia a lo largo del tiempo que se piensa usar la

vivienda, fundamentalmente en lo que respecta a crecimiento o disminución de los

miembros de la familia, por nacimientos o por matrimonios; como ha ocurrido en dicha

casa, el número de personas es más de lo común y para ello el uso del agua es

indispensable, sea para sus propias necesidades, importante destacar que el suministro

de agua por servicio público varia y falta en muchas casos, es decir que la cantidad de

agua no es suficiente para mantenerse con normalidad, para ello se va a realizar el

cálculo de resistencia de material de la placa(plata banda), que consta de 8 columnas, 6

vigas aéreas y 4 vigas de cargas, y su medida total es de 12 metros de largo y 10 metros

de ancho; a fin de conocer si esta puede soportar o resistir la carga generada por 4

tanques rectangulares de 3,6de agua, con las siguientes dimensiones 1,5 * 1,5 *1,6 metros.



OBJETIVOS GENERAL Y ESPECIFICOS

OBJETIVO GENERAL:

Realizar el cálculo de la resistencia del material de la placa (plata banda), a fin

de conocer si esta puede resistir la carga generada por 4 tanques rectangulares de

3,6, de la casa ³los jarales´ del callejón Prebo de Valencia Estado Carabobo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Calcular la fuerza generada por los tanques rectangulares de agua.

Analizar el peso total de la placa y el esfuerzo que tiene sobre cada una de las

vigas.

Seleccionar el perfil de cada viga de la placa que resista el peso total del mismo

y de los tanques rectangulares.



y Peso especifico del hormigón:

2200

y Peso especifico del agua:

9800

Con el peso específico del hormigón se

puede lograr conseguir su peso

distribuido sobre la placa, sabiendo que

va a tener 10cm de espesor:

Se transforma de cm a m para trabajar

de mejor manera, como en 1m hay

100cm, entonces 10cm serian 0.1m,

realizando una transformación de unidades.

Entonces el peso distribuido es:

2200 x 0.1 = 220

Para el cálculo del peso del

tanque rectangular de agua,

con dimensiones de

1.5*1.5*1.6 se realiza lo

siguiente:

Se necesita tener el

volumen del tanque:



Como el peso específico del agua es 9800 , entonces el peso del tanque es:

A continuación la

figura con la identificación de

cada viga, de la ubicación de

los tanques, y el peso de cada

uno, y el peso de la placa.



CALCULO DE LA VIGA B6; LA CUAL ES IGUAL AL DE LA VIGA B2.

CALCULO DE LA VIGA B1; LA CUAL ES IGUAL AL DE LA VIGA B4.

2 2

880KgF

1

4220

Kgf/

m^2

2 2

1

4220

Kgf/

m^2

220

Kgf/

m^2

1

1760Kg

R1

R1

R2

R2



CALCULO DE LAS VIGAS B3.

15900

Kgf/m^2

15900

Kgf/m^2

y

y

1.5 1.5

1.5

220

Kgf/

m^2

220

Kgf/

m^2

440KgF

R1 R2

1.5

1

1.50.75 0.75

35940KgF 35940KgF

1



CALCULO DE LA VIGA C1.

y

y

R1 R2

880KgF 880KgF

2 2 2



CALCULO DE LA VIGA C1.

y

y

R1 R2

1760KgF 1760KgF

2 2 2



SELECCIÓN DEL PERFIL DE LA VIGA PARA UN ESFUERZO ADMISIBLE

IGUAL A

Se seleccionara el perfil de la viga que soporte más pesado, para luego así,

colocar para toda la estructura un solo tipo de viga.

Corte:

36160 - 35940

220 - 440

-220 - 35940

-36160 -36160

0

y

y

R1 R2

0.75 1.25 1.25 0.75

440KgF 35940KgF35940KgF



Determino los Mf en los puntos críticos

Según la tabla la selección del perfil de la viga será dada respecto a la siguiente formula,

Entonces, el perfil de la viga es:

IPN45: = 2040, P = 115 , h = 450mm, b = 170mm, e = 16.2mm,

= 24.3mm.

115 KgF/m

R1=R2= 460/2 = 230KgF

Corte:

230 - 460

-230 + 230

0

R1 R2

4m

P = 115*4 = 460KgF

0.75m



Como conclusión se tiene que no falla porque se cumple la siguiente ecuación:

Estudio de refuerzo o arriostramiento

Se debe cumplir: ; L = Longitud

Entonces falla porque no se cumple la ecuación:

Refuerzo con hormigón (3cm) (Peso Específico

)

×

Entonces,

Se concluye que no falla, debido a que se cumple la ecuación



Observaciones que se tendrán presente dentro de la construcción es que para tener un

mejor resultado es conseguir el material más resistente para la inversión y tamaño de

construcción, o hacer un estudio mas especifico en el momento flector, para así tener un

resultado mínimo y poder seleccionar el perfil de la viga mas indicado para el tipo de

construcción.



ESFUERZO ADMISIBLE:

Es aquel que debe estar por debajo del límite elástico (esfuerzo después del cual

el material no regresa a su forma o tamaño original al ser descargado, o sea que queda

permanentemente deformado) y del punto de proporcionalidad para que pueda ser

válida la ley de hooke en la cual está basada la teoría elástica. En ese sentido se

acostumbra a utilizar por norma un factor de seguridad ya que es muy difícil determinar

ese punto, por lo tanto se divide el punto cedente por ese factor para obtener ese

esfuerzo admisible, o sea que:

En el caso del acero estructural más usado el A-36 cuyo punto cedente es de

36.000 psi, y con identificación SIDOR PS-25 (Fy= 2.530 ) el esfuerzo

admisible es de 1400

, es decir equivale a 0.55Fy, lo que equivale a decir que

F.S.=

= 1,8



CONCLUSIONES

La fuerza generada por cada uno de los tanques luego de realizados los cálculos

correspondientes, arrojaron un valor de 35280KgF. Cada tanque estará actuando como

una carga puntual o concentrada sobre la placa lo que generara cambios en el estado de

tensiones y deformaciones de los elementos que conforman la edificación.

El predimensionado de las vigas consiste en determinar las dimensiones

necesarias para que el elemento sea capaz de resistir la flexión y el corte, así como

también debe tener dimensiones tales que la flecha no sea excesiva. En tal sentido el

cálculo realizado en función a las cargas a las cuales se encuentra sometida la viga,

permite concluir que la misma soportara sin ninguna dificultad estructural dichas cargas.

El perfil de viga seleccionado fue el IPN 45, el cual logro soportar los 4 tanques

de agua de 3.6 agregando el mismo peso de la placa, sin ningún tipo de

inconvenientes, es decir que las necesidades en cuanto al suministro de agua de la casa

³Los Jarales´ ubicada en el callejón Prebo del estado Carabobo fueron finalmente

solucionadas.

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