Ejemplo Señal Billboard 14-pies x 48-pies Flexible con .Dimensiones: Señal 48-pies x 14-pies montada

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  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20151/7

    Ejemplo Seal Billboard 14-pies x 48-pies Flexible con una altura de50 pies desde el suelo.

    Localizacin: Mayagez, Puerto RicoTerreno: plana y despejadoDimensiones: Seal 48-pies x 14-pies montada en soporte de acero de 24-pulgadas.

    Determinar la fuerza resultante del viento en la seal.

    Datos del Problema:

    h 64ft

    z h 64 ft

    B 48ft

    s 14ft

    zbar 57ft Nota: Altura hasta centro geomtrico del letrero

    As B s 672 ft2

    Area del letrerosh

    0.219Bs

    3.429

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20152/7

    Datos obtenidos del ASCE 7-05 con la informacin del problema:

    V 145mph Figura 6-1

    I 1.0 Clasificacin de la estructura Tabla 1-1Factor de Importacia Tabla 6-1

    Kzt 1.0 Terreno Plano Figura 6-4

    Kd 1.0 Tabla 6-4

    Values from Table 6-2 ASCE 7-05

    Exposure C

    9.5 ahat19.5

    bar16.5

    c 0.2 bar15

    zg 900ft bhat 1 bbar 0.65 l 500ft zmin 15ft

    Kz z( ) 2.0115ftzg

    2

    z 15ftif

    2.01zzg

    2

    zg z 15ftif

    Values from Table 6-2 ASCE 7-05

    Kz h( ) 1.152

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20153/7

    Clculo de G para estrcturas rgidas ASCE 7-05 Sec. 6.5.8.1

    G - Rigid Structure Sec 6.5.8.1

    Iz c33ftzbar

    16

    0.183

    Lz lzbar33ft

    bar 557.753 ft

    Q1

    1 0.63B h

    Lz

    0.63

    0.902

    gQ 3.4 gv 3.4

    G - Rigid Structure Sec 6.5.8.1

    G 0.9251 1.7 gQ Iz Q 1 1.7 gv Iz

    0.878

    Clculo de Gf para estrcturas flexible 6.5.8.2

    Gf - Flexible Structure Sec 6.5.8.2

    n1 1.818Hz Note see ASCE Reference to approximate the natural freq1n1

    0.55 s

    Vzbar bbarzbar33ft

    bar V

    8860

    150.359 mph

    Iz c33ftzbar

    16

    0.183

    Lz lzbar33ft

    bar 170.003m

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20154/7

    N1

    n1Hz

    Lzft

    Vzbar

    mph

    6.744

    Rn7.47 N1

    1 10.3 N1 53

    0.04191

    4.6n1Hz

    hft

    Vzbar

    mph

    3.56

    Rh1

    1

    2 21 e 2 0.242

    Note: h is taken as the full height, because resonance responce depends on the full height.

    4.6n1Hz

    Bft

    Vzbar

    mph

    2.67

    RB1

    1

    2 21 e 2 0.305

    Note: Assuming depth L is 2ft L 2ft

    15.4n1Hz

    Lft

    Vzbar

    mph

    0.372

    RL1

    1

    2 21 e 2 0.792

    gR 2 ln3600 n1

    Hz

    0.577

    2 ln3600 n1

    Hz

    4.33

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20155/7

    0.01 Damping ratio

    R1

    Rn Rh RB 0.53 0.47 RL 0.528

    R2 0.278

    gQ 3.4 gv 3.4

    Q1

    1 0.63B s

    Lz

    0.63

    0.929 Q2 0.864

    Note: s on the equation it is referrred as h, se refiere a la altura del letrero

    Gf - Flexible Structure Sec 6.5.8.2

    Gf 0.9251 1.7 Iz gQ

    2 Q2 gR2 R2

    1 1.7 gv Iz

    0.995 Nota: Es conservador u lizar el valor mnimosugerido por AASHTO LTS 6 (G = 1.14)

    qz 0.00256 Kz h( ) Kzt KdV

    mph

    2 I psf 62.012 psf Presin de Velocidad 6.5.10

    Coeficiente de Fuerza Cf de la Figura 6-20

    Bs

    3.429sh

    0.219Bs

    3.429

    Para los Casos A & B

    Cf 1.8 F qz Gf Cf As 74.61 kip PzFAs

    111.027 psf

    Eccentricidad para caso B

    e 0.2 B 9.6 ft

    T F e 716.255 kip ft

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20156/7

    Caso C

    Bs

    2 Por lo tanto se debe conciderar el Caso C

    0ft a s 14 ft

    s 14 ft a 2 s 28 ft

    2 s 28 ft a 3 s 42 ft

    3 s 42 ft a B 48 ft

    Cf1 2.7287 F1 qz Gf Cf1 s2

    32.99 kip

    Cf2 1.7858 F2 qz Gf Cf2 s2

    21.59 kip

    Cf3 1.2144 F3 qz Gf Cf3 s2

    14.68 kip

    Cf4 1.1 F4 qz Gf Cf4 s 6 ft 5.7 kip

    F1 F2 F3 F4 74.959 kip

    El soporte del letrero es redondo con un diametreo de 2ft

    D 2ft

    Dft

    qzpsf

    15.75hD

    32

    Cf linterp

    1

    7

    25

    0.5

    0.6

    0.7

    hD

    0.739 Para superficie "moderately smooth"

    Presion en el soporte de 0ft a 25ft Kz 25ft( ) 0.945

    qz 0.00256 Kz 25ft( ) Kzt KdV

    mph

    2 I psf 50.878 psf

    F qz Gf Cf D 74.786lbfft

    Presion en el soporte de 25ft a 50ft Kz 50ft( ) 1.094

    qz 0.00256 Kz 50ft( ) Kzt KdV

    mph

    2 I psf 58.871 psf

    F qz Gf Cf D 86.535lbfft

  • Dr. Aponte Clculo cargas de viento en letrero - ASCE 7-05

    10/08/20157/7