Diseño de

DISEO DE UNA ESTRUCTURA TIPO HOWE

DISEO DE UN EDIFICIO ESTRUCTURAL INDUSTRIAL

DIBUJO :

DATOS: Luz=9m ; Long=18m ; Distancia entre tijerales =6m ; Altura =5.5 m ; carga de diseo =60 kg/m2 =30

Peso aprox. De todo el techo :Ft=AtxCT =9x18=162 m2Ft=162m2x60 kg/m2 = 9720 kg ; Ft=9720 kg

Forma de hallar las cargas en los nudos :F1=A1xCT=(0.75x9)x60 kg/m2=405 kgF2=A1xCT=(0.15x9)x60 kg/m2=810 kgF3=A1xCT=(0.15x9)x60 kg/m2=810 kgF4=A1xCT=(0.15x9)x60 kg/m2=810 kgF5=A1xCT=(0.15x9)x60 kg/m2=810 kgF6=A1xCT=(0.75x9)x60 kg/m2=405 kg

Relacion de apoyo en los tijerales:RB=RH=(F1+F2+F3+F4+F5+F6)/2= 2025 Kg ; RB=RH== 2025 Kg

CACULO DE LAS CARGAS EN LAS BARRAS :

NUDO 1:

FH/A-FC/H.cos30=0 FH/A =FC/H.cos30 (1)

RA-F1-FC/H.sen30=0FC/H=(RA-F1)/Sen30= (2025-405)/ Sen30=3240 kg ; FC/H=3240 kg En (1):FH/A=3240xcos30=2805.9223 Kg

NUDO 2:

FI/A-FH/A=0 FI/A = FH/A =2805.9223 Kg

FH/I=0Kg (NO TRABAJA)

NUDO 3:

FC/H.cos30-FJ/I.cos30-FD/J=0 FD/J= FC/H-FJ/I(1)

FC/H.Sen30-F2-FD/J.Sen30+FJ/I.Sen30=0 (2)(1) EN (2)(FD/J+FJ/I-FD/J+FJ/I).Sen30=F2FJ/I=F2/(2.Sen30)= 810/(2.Sen30)=810 kg(3) (3) en (1) : FD/J= FC/H-FJ/I = 3240-810=2430 Kg

Para los dems nudos el desarrollo es similar a lo anterior:

IDENTIFICACION DE LAS FUERZAS DE TRACCION O COMPRESIN QUE ACTUAN EN LAS BARRAS

CARGA (Kg)

BARRALong (m) TraccionCompresion

L C/I1.75--------------3240

L I/A1.502805.9223------------------

L I/J0.875------------------------------

L D/LL1.75-------------2430

L LL/J1.75---------------810

L J/A1.502805.922---------------

L LL/K1.75------------------------------

L L/K2.305----------------1905

L E/L1.75--------------525

L K/A1.503507.40288------------

L E/A2.625285-------------

EN EL SISTEMA INGLES:

CARGA (lb)

BARRALong (pies) TraccionCompresion

L C/I5.74175--------------7142.904

L I/A4.92156185.94------------------

L I/J2.870875------------------------------

L D/LL5.74175-------------5357.178

L LL/J5.74175---------------1785.726

L J/A4.92156185.94---------------

L LL/K5.74175------------------------------

L L/K7.562705----------------4199.763

L E/L5.74175--------------1157.415

L K/A4.92257732.420------------

L E/A8.612625628.311-------------

SELECCIN DE PERFILES ANGULARES:PARA TODA LA BARRA SOMETIDA AMAXIMA TRACCION :

BARRA L K/A:Long: 4.9215 piesCarga: 6185.94 lb

Condicion : Esfuerzo de diseo en traccin (:

=0.6x=0.6x(36000) lb/pulg2 = 21600 lb/pulg2

Area minima de perfil :Amin =F/ =6185.94/21600=0.286386 pulg 2( DE TABLA) escogemos perfiles angulares doble de Acero estructural ASTM A-36 2 -1X1X1/8 Con Area=0.469 pulg2 Comom Area=0.469 pulg2 Amin=0.286386 pulg 2 ---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL DOBLE : 2 -1X1X1/8

PARA TODA LA BARRA SOMETIDA A MAXIMA COMPRESION :

BARRA L C/I:Long: 5.74175 piesCarga: 7142.904 lb

1era Condicion : perfiles angulares TIPO ASTM A-36seleccionando r=0.465 r min= ( DE TABLA) dimensin : 2 1-1/2x1-1/2X1/8 2da Condicion Esfuerzo diseo de compresin : Area minima de perfil :Amin =F/ =: 7142.904 lb /=0.496035 pulg 2Area de perfil seleccionado anteriormente:

Area=0.719pulg2 Amin=0.496035 pulg 2 ---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL DOBLE : 2 -1X1X1/8

BARRA L I/A:Long: 6185.94 pies (traccin)Carga: 4.9215 lb


=0.6x=0.6x(36000) lb/pulg2 = 21600 lb/pulg2

Area minima de perfil :Amin =F/ =4.9215 lb /21600 lb/pulg2=0.0286386111 pulg 2( DE TABLA) Seleccionamos el perfil : -1x1x1/8 Con Area=0.234pulg2 Comom Area=0.469 pulg2 Amin=0.0286386111 pulg 2---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL DOBLE : -1x1x1/8

BARRA L E/A:Long: 8.612 piesCarga: 628.311 Lb (traccin)


=0.6x=0.6x(36000) lb/pulg2 = 21600 lb/pulg2

Area minima de perfil :Amin =: 628.311 Lb /21600 lb/pulg2 =0.02909 pulg 2( DE TABLA) Seleccionamos el perfil : -1x1x1/8 Con Area=0.234pulg2 Como Area=0.469 pulg2 Amin=0.0286386111 pulg 2---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL : -1x1x1/8

BARRA L D/LL:Long: 5357.178 piesCarga: 5357.178 lb ( compresin)1era Condicion : l/r 180 rmin=: 5357.178 pies /180 =0.382783 pulg seleccionando r=0.390 r min=0.382783" ( DE TABLA) escogemos 1x1x1/4 Area=0.438pulg22da CondiciondF/A y=36000 lb/pulg2Esfuerzo diseo de compresin : d=0.4x36000=144000 lb/pulg2Area minima de perfil :Amin =F/ d = 5357.178 lb /144000 lb/pulg2 =0.37202625 pulg 2

Area de perfil seleccionado anteriormente:

Area=0.438pulg2 Amin=0.37202625 pulg 2---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL DOBLE : -1X1X1/4

BARRA L LL/J:Long: 5,74175 piesCarga: 1785.726 lb ( compresin)1era Condicion : l/r 180 rmin=: 5,74175 pies /180 = 0.390 pulg seleccionando r=0.390 r min=0.438" ( DE TABLA) escogemos 1x1x1/4 Area=0.438pulg22da CondiciondF/A y=36000 lb/pulg2Esfuerzo diseo de compresin : d=0.4x36000=144000 lb/pulg2Area minima de perfil :Amin =F/ d = 1785.726 lb /144000 lb/pulg2 =0.12400 pulg 2Area de perfil seleccionado anteriormente:Area=0.438pulg2 Amin=0.12400 pulg 2---- (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL : -1X1X1/4

BARRA L/K:Long: 7.562705 piesCarga: 4199.763 lb ( compresin)1era Condicion : l/r 180 rmin=: : 7.562705 pies/180 = 0.50418033 pulg seleccionando r=0.626 r min=0.438" 2x2x1/8

( DE TABLA) escogemos 2x2x1/8 Area=0.484pulg2

2da CondiciondF/A y=36000 lb/pulg2Esfuerzo diseo de compresin : d=0.4x36000=144000 lb/pulg2Area minima de perfil :Amin =F/ d = 4199.763 lb /144000 lb/pulg2 =0.29105 pulg 2Area de perfil seleccionado anteriormente:Area=0.484pulg2 Amin=0.29105 pulg 2 (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL : -2X2X1/8

BARRA E/L:Long: 5.74175 piesCarga: 1157.415 lb ( compresin)1era Condicion : l/r 180 rmin= 5.74175 pies /180 =0.38278pulg seleccionando r=0.390 (TABLA) r min=0.438" 1x1x1/4 Area=0.438pulg2

2da CondiciondF/A y=36000 lb/pulg2Esfuerzo diseo de compresin : d=0.4x36000=144000 lb/pulg2Area minima de perfil :Amin =F/ d = 1157.415 lb /144000 lb/pulg2 =0.08037 pulg 2Area de perfil seleccionado anteriormente:Area=0.484pulg2 Amin=0.08037 pulg 2 (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL : -1x1x1/4

DISEO DE LAS COLUMNAS : H=5.5 M = 18.0455 PIERA=RH=2025 Kg=4464.315 lb1era Condicion : l/r 180 rmin=18.0455 pie/180 = 1.2030 pulg seleccionando una viga H de ala ancha WF, de WF-6X6 ; r x-x=2.56 pulg r y-y=1.45 pulgA=4.62 pulg22da CondiciondF/A y=36000 lb/pulg2Esfuerzo diseo de compresin : d=0.4x36000=144000 lb/pulg2Area minima de perfil :Amin =F/ d = 4464.315 lb/144000 lb/pulg2 =0.31002 pulg 2Area de perfil seleccionado anteriormente:Area=4.62pulg2 Amin=0.31002 pulg 2 (OK)

ENTONCES UTILIZAMOS EL PERFIL H DE ALA ANCHA WF-6X6 Con las siguientes especificaciones del material:Altura :6ALA ANCHO : 6ESPESOR DE ALA : 0,269ESPESOR DE ALMA :0.24AREA DE LA SECCION = 4.62pulg2

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