Memoria de Calculoo.zip

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR

UNIVERSIDAD DEL ZULIA

NUCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

UNIDAD CURRICULAR: PROYECTO DE ESTRUTURAS DE ACERO

DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA EDIFICACION METALICA

AUTORES:

KEVIN HERNÁNDEZ CI: 19.750.290

MARIA GARCIA CI: 20.744.689

ENDEANY APARICIO CI: 20.454.179

HEMILY URRIBARRI CI: 21.045.107

LUIS HERNÁNDEZ CI: 19.957.299

CABIMAS, JUNIO DEL 2014

Desarrollo

Determinación de las cargas de entrepiso:

Carga permanente:

Peso propio de la losa (10 cm) = 0.15 * 2400 = 240 Kg/m2

Losacero SIGALDECK 1.5” calibre 22 espesor 0.70 m = 7.74 Kg/m2

Acabado (Granito) = 150 Kg/m2

Malla Electrosoldada = 1.94 Kg/m 2

CP = 349.68 Kg/m2

Carga variable:

El uso de la edificación será para viviendas unifamiliares = 175 Kg/m2 segúnla tabla 5.1 de la norma COVENIN 2002-88

Mayorando las cargas tenemos:

1.2 CP + 1.6 CV + 0.8 W = 741.12 Kg/m2

Carga admisible por la losacero SIGALDECK 1.5” Calibre 22 espesor 0.7 m = 1740 Kg/m2

Determinación de las cargas de techo:

Cargas permanente:

Peso propio de la losa (8 cm) = 0.08 * 2400 = 192 Kg/m2

Losacero SIGALDECK 1.5” calibre 22 espesor 0.70 m = 7.74 Kg/m2

Impermeabilización manto asfaltico de 4 mm (3 capas) = 15 Kg/m2

Malla Electrosoldada = 1.94 Kg/m 2

CP = 214.74 Kg/m2

Carga variable:

Para techos y azoteas visitables = 100 Kg/m2 segúnla tabla 5.1 de la norma COVENIN 2002-88

Mayorando las cargas tenemos:

1.2 CP + 1.6 CV + 0.8 W = 459.17 Kg/m2

Carga admisible por la losacero SIGALDECK 1.5” Calibre 22 espesor 0.7 m = 680 Kg/m2

CALCULO DE COEFICIENTE SISMICO

Zonificación Sísmica Pagina # 16 de la Norma COVENIN 1756-1

Ciudad: Maracaibo Zona Sísmica 3

Ao = 0.20 Pagina # 15, Tabla # 4.1 de la Norma COVENIN 1756-1

Parámetros para estudio de suelo

Forma espectral = S2

Según Tabla # 5.1 de la norma: Con Zona 3 y S2 obtenemos factor de corrección φ = 0.8 de la pagina # 26

Clasificación según el uso

Según tabla # 6.1 de la norma con grupo B2 obtenemos α = 1.00 de la pagina # 25.

Clasificación según Nivel de diseño

Según la Tabla # 6.2 de la norma con grupo B2 y zona sísmica 3, obtenemos ND3 de la página # 26.

Clasificación según tipo de estructura

Según el apartado 6.3 de la norma es de Tipo I, de la página # 27.

Factor de reducción

Por Tabla # 6.4 con el ND3 y con el tipo de estructura I se tiene un R = 6.0 de la pagina # 29.

Espectros de diseño

Por la Tabla # 7.1 en la página # 35 de la norma para forma espectral S2, se obtiene:

T* = 0.7 sg

Β = 2.6

P = 1.0

Por tabla # 7.2 de la norma con R > 5 se obtiene un T+ = 0.4

Calculo:

T = Ct * hn0.75 = 0.07 * 120.75 = 0.45 Formula en la pagina # 45 de la Norma.

De la página # 34 con T > T* calculamos Ad:

Ad =

Según apartado 9.3 (método estático equivalente), se obtiene:

Se toma el mayor entre ambos = 0.91

Coeficiente sísmico

0.06552 > 0.033 OK

CÁLCULO DE LA PRESIÓN EJERCIDA POR EL VIENTO

Ec 6-1 Norma COVENIN 2003-86

En donde:

Ec 6-8 – a Norma COVENIN 2003-86


En donde:


Tabla 6.2.4.1 Norma COVENIN 2003-86


Tabla 6.2.5.1 Norma COVENIN 2003-86

PRE-DISEÑO A FLEXIÓN DEL TECHO

Kg.m

Perfil HEB-340

UNION RIGIDA VIGA DE CARGA - COLUMNA

I. DATOS DE ENTRADA

1. Solicitaciones Actuantes (según corrido de la estructura en staad pro V8i)

Fu´y 77739.152 KgFu´x 1836.068 KgFu´z 1618.114 KgMu´z 1315.64 Kg.mMu´x 959.34 Kg.m

2. Características de los materiales

2.1. Características de los materiales base y aporte

Perfiles y planchas ASTM – A36

Fy = 2500 Kg/cm2

Fu = 4080 kg/cm2

Estado de carga crítico: Caso 1 - CP Nodo #18

Electrodo Fu ElectrodoE60XX 4200E70XX 4900

Soldadura con electrodo E60XX

Fu = 4200 Kg/cm2

2.2. Características de los pernos

Dp 1Pulg. Diámetro del perno tabla 22.1

(COVENIN 1618-98)Calidad A325-N

Nbt Pernos a tracciónNbv 3 Pernos a corteAb 5.07 cm2

Ft 6330 Kg/cm2

Tabla 22.6 (COVENIN 1618-98)

Fv 3370 Kg/cm2


2.3. Características de los perfiles

Columna HEA 360 Viga de carga HEA 300

d = 35 cm d = 29 cm

bf = 30 cm bf = 30 cm

tf = 1.75 cm tf = 1.40 cm

tw = 1 cm tw = 0.85 cm

Todos los elementos de la unión son soldados con E60XX, soldadura filete.

3. Calculo de solicitaciones para el diseño

6800.75 Kg

Dimensiones de diseño:

d1 = 26.5 cm

= 77777.66 KgMu = 1315.64 Kg.m

II. DISE ÑO

4. Diseño de elementos conectados

4.1 Diseño de patín a tracción

Capacidad resistente del patín a tracción: COVENIN 1618-98 Sección 14.4 Pág. 75.

Ancho b = bf 30 cmEspesor tf = 0.1 cm → Requerido por calculoEspesor tf = 1 cm → Adoptado

Cedencia sección del área total: COVENIN 1618-98 Pág. 75 – Ec(14-1)

Fractura sección área neta efectiva: COVENIN 1618-98 – Ec(14-2),(21-2)

Soldar patín superior de ancho bf = 30 cm

Espesor del patín tf = 1 cm

4.2 Diseño de plancha a corte

COVENIN 1618-98 Sección 16.4 Pág. 96

Ancho bv = 25 cmEspesor tv = 1.8 cm → Requerido por calculo

Espesor 2tv = 3.6 cm → AdoptadoDp = 2.54 cm

Resistencia a corte

Calculo del coeficiente Cv: Pag 96 Ec (16 – 21), (16 – 22) y (16 – 23)

a) Si h/tw

b) Si h/tw

c) Si h/tw 260

Caso A Cv = 1

Resistencia a corte del área total

Pág. 96 Ec (16 - 21)

Área a Corte:

Resistencia a la rotura por corte del área neta

Pág. 132 Ec (21 -1)

Área neta a corte =

Usar ancho de plancha de 25 cm y espesor tw de 3.6 cm

5. Revisión por resistencia al aplastamiento

5.1 Revisión por resistencia al aplastamiento en la plancha

Al borde

Distancia al borde Tabla 22.3

Diámetro del perno Dp = 2.54 cm

Distancia libre al borde

Numero de pernos al borde = 1

Rt = 27584.06 Kg

Entre pernos

Sp > 3 * Dp Sección 22.4.1 (Covenin 1618 – 98 pág. 138)

Separación entre pernos Sp > 3 x Dp = 10 cm


Distancia libre entre perno

Numero de pernos entre pernos = 2

Rt = 44769.02 Kg

Resistencia de las plancha al aplastamiento

Rt =

5.2 Revisión por resistencia al aplastamiento en el alma de la viga

Al borde

Distancia al borde catalogó SIDOR


Distancia libre al borde

Numero de pernos al borde = 1

Rt =

Entre pernos

Sp > 3 x Dp

Separación entre pernos Sp = 10 cm


Distancia libre entre perno

Numero de pernos entre pernos = 2

Rt = Resistencia del alma al aplastamiento

Rt =

Resistencia de la conexión al aplastamiento

Mínimo entre ( =

Vu < Rt ´OK´

6. Diseño de soldadura a filete en el patín superior (plancha a tracción)

Resistencia teórica a corte

Espesor mínimo de la soldadura Wmin = 6 mm

COVENIN 1618-98 Pág. 160 Tabla 23.1


Por unidad de longitud se calcula la resistencia de la soldadura

Resistencia unitaria para L = 1 cm y Wmin

Longitud de soldadura para Wmin

Longitud de soldadura máxima en el ala HEA-300

Espesor de soldadura requerido para Lmax

Espesor de soldadura adoptado: 6 mm

Resistencia del cordón

Tu < ´OK´

7. Diseño de soldadura en plancha (plancha a corte)

Resistencia teórica a corte

Espesor mínimo de la soldadura Wmin = 6 mm

Por unidad de longitud se calcula la resistencia de la soldadura



Resistencia unitaria para L = 1 cm y Wmin

Longitud de soldadura para Wmin

Longitud de soldadura máxima

Espesor de soldadura requerido para Lmax

Espesor de soldadura adoptado: 16 mm

Resistencia del cordón

Tu < ´OK´

UNION RIGIDA VIGA DE CARGA - CORREA

III. DATOS DE ENTRADA

8. Solicitaciones Actuantes (según corrido de la estructura en staad pro V8i)

Fu´y 77739.152 KgFu´x 1836.068 KgFu´z 1618.114 KgMu´z 1315.64 Kg.mMu´x 959.35 Kg.m

9. Características de los materiales

9.1. Características de los materiales base y aporte

Perfiles y planchas ASTM – A36

Fy = 2500 Kg/cm2

Fu = 4080 kg/cm2

Electrodo Fu ElectrodoE60XX 4200E70XX 4900

Soldadura con electrodo E60XX

Fu = 4200 Kg/cm2

9.2. Características de los pernos

Dp 1Pulg. Diámetro del perno tabla 22.1

(COVENIN 1618-98)Calidad A325-N

Nbt Pernos a tracciónNbv 2 Pernos a corteAb 5.07 cm2

Ft 6330 Kg/cm2


Fv 3370 Kg/cm2


9.3. Características de los perfiles

Estado de carga crítico: Caso 1 - CP Nodo #18

Columna HEB 240 Viga de carga HEA 300

d = 24 cm d = 29 cm

bf = 24 cm bf = 30 cm

tf = 1.75 cm tf = 1.40 cm

tw = 1 cm tw = 0.85 cm

Todos los elementos de la unión son soldados con E60XX, soldadura filete.

10.Calculo de solicitaciones para el diseño

7955.32 Kg

= 77777.66 KgMu = 1315.64 Kg.m

IV. DISE ÑO

11. Diseño de elementos conectados

11.1Diseño de plancha a corte

COVENIN 1618-98 Sección 16.4 Pág. 96

Ancho bv = 20 cmEspesor tv = 1.8 cm → Requerido por calculo

Espesor 2tv = 3.6 cm → AdoptadoDp = 2.54 cm

Resistencia a corte

Calculo del coeficiente Cv: Pag 96 Ec (16 – 21), (16 – 22) y (16 – 23)

Dimensiones de diseño:

d1 = 21.5 cm

a) Si h/tw

b) Si h/tw

c) Si h/tw 260

Caso A Cv = 1

Resistencia a corte del área total

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