proyecto galpón de acero

7/25/2019 proyecto galpn de acero

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Introduccin

El uso ms comn de armaduras en edificios es para soportar cubiertas de techo,

pisos y otras cargas como cielos suspendidos. Existen muchos tipos de armaduras

o cerchas, tal como se presentan en la siguiente figura. La escogencia del tipo dearmadura a utilizar depende en primera instancia de los requerimientos

arquitectnicos y del cliente y en segunda instancia de las dimensiones y de

factores econmicos.

Las cargas se asumen que actan en los nodos de la armadura, as que los

elementos trabaan bao un estado de esfuerzos directo !tensin o compresin".

Los nudos se consideran articulados aunque usualmente este no es el caso.

#eneralmente la cuerda superior e inferior son elementos continuos y las unionesson soldadas o contienen mltiples tornillos, lo que pro$oca que existe cierta

restriccin al giro del nudo con lo que se desarrollan momentos en los extremos de

los elementos. Es comn en armaduras li$ianas o peque%as despreciar estos

efectos secundarios. &s concretamente esos efectos secundarios pueden ser no

considerados en el dise%o, si se cumple con' La razn de esbeltez de los

elementos de las cuerdas en el plano de la armadura es mayor a () y la razn de

esbeltez de los elementos que conforman el alma de la armadura es ms grande

que *)).

Objetivo

+eterminar el peso ptimo de la armadura que soporte las solicitaciones

establecidas

Desarrollo


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Clculo de cordn superior:

(1,65 )2+(165 )

2=16,58m

Separacin de correas:

La separacin mxima entre los apoyos del acerolit es de *,(m.

16,58

1,75m=9,47

9,4710correas -e coloca el nmero entero siguiente.

Peso aproximado de la armadura:

1,95x Sa x L+0,64x Sa x L2

1,95x 5m x 33m+0,64x 5m x (33m)2=3806,55kg

eso de la lmina de acerolit / (,) 0g1m2

Peso de las correas ms lminas de acerolit:

CORREAS s Cubierta: 3.)1*.33/ 4.)4 0g1 m2 5(.) 0g1m/ 6.40g1m2

!tili"ando #$% x &% de unin con un peso de &'(% )*+m

7rea tributaria -a x L / - x 88 m / *3( m2

CP ADICIO,A- DE CORREAS .S C!/IER0A:

9:/6.4 0g1m2.*3( m2/*3),* 0g


3/19

Car*a permanente total/ 3806,55 kg 1*3),* 0g2 (4*8.3( 0g

+Ne

Ne=2

=2Ne

2( )

2+1920

205014=cp

=cp

20=

5014

20=270,7Kg c /nodo interno

Ne=270,72

=135,35Kg c /nodo externo

Car*a variable por viento 345

;erreno llano

W=C x q 60Kg /m2

1,2sin1,2sin 5,71=0,1194=C

W=0,1194x 50Kg/m2

W=0,1194x 50kg

m2=5,95

kg

m2


4/19

5,9560 seutiliza60kg

m2

7rea tributaria165m

2

2

=82,9m2porlado .

< x :t / 3) 0g1m2x =2,6 m2 / 464 0g

t !$iento" / 6 internos 2 externos

9+2( 2 )=10

=Pt4974

10

=498Kg

Ne=498

2=249Kg

,odos internos:

>i $ertical/ 46= x cos5,71=495,54Kg

>i horizontal / 46= x sin5,71=49,46Kg

,odos externos:

>e $ertical / 246 x cos5,71=247,77Kg

>e horizontal / 246 x sin5,71=24,73Kg

Car*a permanente


5/19

Car*a por viento


6/19


7/19

0A/-A DE SO-ICI0ACIO,ES

CAR6ASPRIARIAS CO/I,ACIO,ES

IE/R

OCP 4 #'7CP

#'$CP1#'8

4

%'9CP1#'8

4

%'9CP

#'84E,;O-;E,0E

CORDO,

I, !5"2..8 2(82,3 2624,*2 8(4(,34 3=4),43 3)=),363 ?*(22,)*3

*4*66,=6=

8..4 4)82,) 4*)8,**4 (344,=6= *)*2,(822 =632,6**2 ?*)(,*=(24..( (2(4,(4 423,)4 8(3,8(3 *2446,8 *)=2,68= ?*4*4,33(..3 3**=, 46**,66 =(33,*= *82=,)2 **=62,4* ?==,(3.. 3362,64 444,6 68),**3 *4*66,=6= *2*62,)*3 ?*44,24..= )26,=8 42=6,** 6=4*,32 *4)**,386 **6)2,36 (*,))4

=..6 *),*= 8(64,*= *))8=,2(2 *823,3( ***2(,(63 *=),2=9B&@E-AB>

!?"6..*) *43,(= 2366,33 *)))(,2*2 *2)=(,4(4 664*,4= 2622,834

?*)(,*=(2

*)..** 362,63 *3(), 632,*44 *)(*8,((8 =42*,33( 4*26,338**..*2 362,63 ?33,(8 632,*44 466,38 (4),=( *48,4(8

*2..*8 *43,(= ?**3,48 *)))(,2*2 3844,(8 42)),(38 =338,2=**8..*4 *),*= ?23**,== *))8=,2(2 (2)=,2 8)(,*= 6=4=,3)3*4..*( )26,=8 ?88),=* 6=4*,32 4*8(,348 2)23,364 *)32*(..*3 3362,64 ?834,=8 68),**3 8*8,246 **26,83 *)6*,62(*3..* 3**=, ?8688,4( =(33,*= 222=,6(( 868,84( *)32),8*(*..*= (2(4,(4 ?846,4* 8(3,8(3 *48*,2*( ?*4(,*4 63)8,8*6*..*= 4)82,) ?8*2=,6* (344,=6= ),6)* ?48=,2 363,443*=..*6 2(82,3 ?*6(8,2( 8(4(,34 466,=6( ?2(6,==( 4=*=,(3(2)..2* *=2,82 ?*((,8 2((,24= *3,=64 ?8,=)2 83(,6=


8/19

CORDO,

S!PERIOR

22..28?

2*62,)2 ?*=43,8?8)3=,=2= ?()8),)( ?488,)66 42,438 ;@:99AB> !5"

28..24?

868,* ?8*4*,=2?((*2,64 ?==)6,3*= ?32=,8)( (4),42

(4),42

24..2(?

(2)8,34 ?8=(,*8?2=(,)63 ?**2(=,38 ?636,(4( 88),668

2(..23?

3)66,6 ?4*22,3?=(86,)3 ?*236,883 ?*)=46,866 ?*8),228

23..2 ?336,3 ?4)23,*2 ?683,34 ?*82*,)3 ?**23*,63 ?68,==42..2=

?)(2,)( ?8384,2*

?6=2,= ?*8*=3,688 ?**)*,8*= ?*322,82

2=..26?

2)(,(8 ?266=,4(?

*))=,42?*2(44,32* ?*)8=2,632 ?2(=3,662

26..8)?

*6*,* ?2*(6,3=?

*))3,38=?**483,6== ?626,38 ?8334,436

8)..8* ?)8*, ?**(2,* ?6=44,8= ?668(,=3* ?=23,8(* ?4=8),)6

8*..82?

3=,4 ?8,(?6()2,=83 ?=*46,626 ?3**8,3) ?3*)4,82(

82..88?

3=,4 2,46?6()2,=83 ?=*42,)(* ?3*)(,26 ?3**2,2)8

88..84?)8*, **(4,32

?6=44,8= ?368,)84 ?4=2,(24 ?=26,(839B&@E-AB>

!?"

84..8( ?*6*,* 2*32,)2 ?*))3,38= ?(=*=,= ?833*,42 ?62=2,36 ?*82*,)3

8(..83?

2)(,(8 8))*,)(?

*))=,42?44(,2* ?2(=8,3*2 ?*)8=3,842

83..8?

)(2,)( 838,)6?6=2,= ?884,248 ?*3*=,32= ?**)(,)32

8..8= ?336,3 4)26,8 ?683,34 ?266,)8 ?=6,( ?**23(,68

8=..86?

3)66,6 4*23,82?=(86,)3 ?*6((,(82 ?*2(,(6( ?*)=(4,)2

86..4) ? 8=3*,*4 ?2=(,)63 ?*224,==3 883,2)3 ?6)2,(=


9/19

(2)8,34 4)..4* ? 8*43,8( ?((*2,64 ?384,66 (43,8*3 ?384,*64

4*..42 ? *=(*,63 ?8)3=,=2= ?222,=3 484,8 ?48=),833

O,0A,0E

*..22?

2()6, ?224),8(?8(*8,3= ?(624,*6 ?(**,24= 3(8,332 ;@:99AB> !5"

2..28?

2)*,3* ?*),88?2=24,3(4 ?434),33* ?4)8(,8= 4)8,3=

8..24?

*3),6 ?*2)2,*?2886,*)3 ?8(3,36 ?8)33,(82 (6,**

28*,8*

4..2(?

*88*,4( ?*2,33?*=34,)8 ?2(24,*6= ?2*24,38 ?2*,=4

(..23?

*)2*,6* ?23),3?*48),34 ?*(3(,*38 ?*2(=,(6 ?(=),=4=

3..2 ?8,)* *3),4 ?*)8*,=*4 ?3(,=)* ?4(4,36= ?=*,62..2= ?42,3( (((,66 ?33*,* *((,3) 26,4)2 ?**4=,*2=..26 ?22(,)* 62=,2 ?8*(,)*4 68,824 *))4,=2 ?*4)6,=4(6..8) 4,8 *262,=* 3,**= *3=(,=6 *3=4,(=3 ?*33,2*)..8* 22(,(( *(4,3 8*(, 28*,8* 22(),)33 ?*=44,)3**.82 =34,4 ?4,2= *2*),383 *)82,*24 2,)2 =8,=8*2..88 22(,(( ?*(=*,* 8*(, ?*=(,(38 ?*=(8,22= 22(6,2*=

*8..84

4,8 ?*26=,)*

3,**= ?*3=2,*36 ?*3=8,4= *36*,8439B&@E-AB>

!?"*4.8( ?22(,)* ?684,48 ?8*(,)*4 ?*4=4,* ?*4*,23= *)*2,2(

?(624,*6

*(..83 ?42,3( ?(32,23 ?33*,* ?*26=,**= ?**(3,828 8)(,((8*3..8 ?8,)* ?*3,8 ?*)8*,=*4 ?**)*,668 ?==),=6 ?44(,2=

*..8=?

*)2*,6* 2(8,)4?*48),34 ?=6,84 ?(6),3 ?*24=,3*

*=..86?

*88*,4( )4,*?*=34,)8 ?3=2,8*6 ?2=2,==4 ?2**8,23

*6..4) ? **62,3( ?2886,*)3 ?4(4,()8 43,84 ?8)(4,*(32)..4* ? *36,63 ?2=24,3(4 ?2*8,=4 86*,466 ?4)28,*6


10/19

2*..42 ? 2282,3* ?8(*8,3= ?*)6,88* 348,3 ?(*3*,*=3

DIA6O,A

-

2..22 2*,3 2822,8 8==),434 384(,33* ((*4,*88 ?(24,63( ;@:99AB> !5"8..28 22(,*2 *3)(,*( 8*(6,63= 46(,286 4**=,*)8 ?((,2=

384(,33*

4..24 *2(,=4 =6=,=3 24*3,*3 8286,(23 22*,4 8=4,8=(..2( *2=2,)8 263,= *64,=42 *624,2( *(86,34* 3=,)*83..23 =6(,* ?284,=2 *2(8,664 36,(=3 ()),=8 ****,4)(..2 ((4,33 ?**,2= 3,(24 ?2(6,)2 ?42(,4 *428,=(==..2= 246,28 ?**44,=8 84=,622 ?**=6,2)8 ?*238,62 **2,(=3

6..26 ?2,*6 ?*(48,= ?8=,)33 ?2)86,(42 ?2)8*,8=( *6=2,448*)..8) ?264,2 ?*=6=,4= ?4**,== ?2=2*,)34 ?282,=)4 22)8,244**..8* ?42*,(6 ?2828,2( ?(6),223 ?8(23,*88 ?8866,3(3 234),64**..88 ?42*,(6 288(,62 ?(6),223 2(8),== 23(,23( ?84*3,*2

*2..84?264,2 *6)4,)6

?4**,== 2*22,2 22*),(8 ?24),)69B&@E-AB>

!?"*8..8( ?2,*6 *((*,)8 ?8=,)33 *6=8,** *66*,=3= ?2)4),=*

?8(23,*88*4..83 246,28 **(2,=6 84=,622 *6,=88 *28,)34 ?*24,4(*(..8 ((4,33 2),48 3,(24 *3)2,*(* *48(,(8 ?48,83(*3..8= =6(,* 24(,8 *2(8,664 *868,42 **2(,)26 4=,246

*..86 *2=2,)8 ?2=4,3( *64,=42 **3=,86* =8,=2 *(28,=2*=..4) *2(,=4 ?==4,36 24*3,*3 62),6** 4)8,*(6 2)8,8(8*6..4* 22(,*2 ?*(=,68 8*(6,63= 344,28( ?82,6)* 4)6(,*

2)..42 2*,3 ?28)(,=4 8==),434 82=,(2 ?()8,))= (462,*3


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Clculo de per=iles

Codn in=erior

-e calculara el cordn inferior por medio del criterio de traccin, re$isando dos

criterios para seleccionar el rea mnima.

rimer criterio, sedancia de la seccin total'

14199,898

0,9x ! =

14199,898

0,9x2530=

6,2362

2 7rea necesaria / 8,**=** cm2por perfil.

-egundo criterio, ruptura de la seccin neta'

9oeficiente de ruptura de cortante / ),=(

14199,898

0,75x 0,85x 4100=

5,4327 cm2

2= 2,7169cm

2por per"il

-e utiliza el rea ms desfa$orable, consultando la tabla de perfiles resulta

!4)x4x4)"

Dia*onales

Compresin: ?8(23.*88 0g

0raccin:384(.33* 0g

0 xL

r

K x L

r = *=)

1x2,33

r = *=)

@/ *.2644


12/19

#c=180

$ x

2530

2,1x 106=1,9887

#c=1,9887>1,5 +ise%o elstico

Ccr/ ( 0,877#c2 )x !=561,9845

7rea/6345,661

0,85x 561,9845=13,28

2=6,6420 cm

2

-e escoge perfil 3&> x > x&>5?

ontantes

-e estudiaron los montantes a compresin.

K x L

r 200

1x1,65

r =130

r /1,65

130 1,2692cm

#c=130

% x

2530

2,1x 106 /*,48 D *,( rango inelstico

Ccr/ &S (0,658&S ' #c

2

)!

Ccr/*!),3(=*x *,48!2"" x 2(8) / *)( g1cm2


13/19

-uponiendo perfil compacto.

5924,29

0,85x 1075=6,48

2=3,24 cm

2

-e escoge un perfil rea con 8,24 cm2y r/ *,2362 cm

-e genera un perfil de () x 4 x ().

Cordn superior

kxl

r

9on una longitud de L/*,28

0/*

9olocamos1x1,658

r / *8)

r/*,2 cm de radio de giro

@ango

#c=130

% x

2530

2,1x 106=1,43


14/19

-e Escoge el erfil !3(x3x3("

9on los resultados de los perfiles obtenidos se prueban los mismos al dise%o en

el -oftFare para modelado estructural sap 2))) $* donde y se $erifica las

solicitaciones :l tener los perfiles y $erificar que no fallan se recalcula el peso de la

estructura con los perfiles para $er cual es la nue$a carga permanente y de esta

forma iterar disminuyendo el perfil de la estructura debido a la menor solicitacion

de peso y asi adecar el perfil .

Luego de iterar y re$isar dieron los siguientes perfiles

9ordon superior 3(x3x3( 9ordon inferior 4)x4x4) &ontantes ()x4x()

+iagonales 3(x(x3(

-ar*o de soldadura en per=iles

Cordn superior

Per=il &>x&x&>

-olicitacin' *82*,)3g

;ama%o mximo/3mm

;ama%o inferior/8mm

+imetro utilizado 4mm

u/*82*,)3g


15/19

()=2,828

L)=13271,076 kg

535,51=24,69 cm25cm

L1= 246,5

x (6,51,75 )=17,53 cm

L2=24

6,5x1,75=6,5cm

Cordn in=erior:

Per=il 7%x7x7%

-olicitacin' *4*66,=6=g

;ama%o mximo/4mm

;ama%o inferior/8mm


u/*4*66,=6=g

()=2,828

L)=14199,898 kg535,51

=26,51 cm27cm

L1=27

4x (41,12 )=19,44 cm

L2=27

4x1,12=7.56cm

ontantes

Per=il >%x7x>%

-olicitacin' (624,*6g

;ama%o mximo/4mm

;ama%o inferior/8mm



16/19

u/(624,*6g

()=2,828

L)=5924,179 kg

535,51=11,0625 cm

L1=11

4x (51,36 )=8,008 cm

L2=11

5x1,36=2,992 cm

Dia*onales

Per=il &>x>x&>

-olicitacin' 384(,33*g

;ama%o mximo/3 mm

;ama%o inferior/8 mm

+imetro utilizado ( mm

u/ 384(,33*g

()=20,70x5mm=3,535mm

L)=6345,661kg

671,2965=9,45cm

L1=10

6,5x (6,51,80 )=7,23cm

L2=10

5x1,80=2,76cm

C.-C!-O DE CAR0E-AS


17/19

A? .rea a x anc@o de la cartela x (>%2 !),)8*2( m2.),))= m.=()".2/8'9$>B*

/? .rea b x anc@o de la cartela x (>%2 !),)442 m2.),))=m.=()".2/>'& B*

C? .rea c x anc@o de la cartela x (>%2 !),*428 m2.),))=

m.=()".*/'98&77 B*D? .rea d x anc@o de la cartela x (>%2 !),*4 m2.),))= m.=()".*/'(9$ B*E? .rea c x anc@o de la cartela x (>%2!),)=( m2.),))= m.=()".*=/9'9#

B*


18/19

24(=,4(

pesoinicial

(4*8,3(g

peso =inal 24(=,4(

@educcion de peso con respecto al peso inicial (4,(= G del peso inicial.

Conclusin

Se debe destacar que el clculo iterativo de los elementos de unaarmadura a traves de la frmula del primero peso de la misma es muy

conservadora, ya que al calcular el peso de la estructura nal, dio un

54,58% del peso inicialmente sealado por la frmula

Se puede apresiar la diferencia de ma!nitudes entre el peso de la

estructura y el viento, ya que las fuer"as !eneradas por este ultimo son

muc#o mayores que la car!a permanente

$ lo lar!o de este proyecto fue posible apreciar la !ran utilidad de

softares de analisis estructural, como &'$(S y S$) 2*** v + el cual el

proceso iterativo es mas sencillo y se!uro


19/19

Se renoce el cambio de peso al peso inicial ya que si conse!uimos

optimi"ar la estructura optimi"aremos tiempo y costos en la

construccion

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