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ESTRUCUTURAS
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CONSTRUCCION DE OBRAS COMPLEMENTARIAS DE POLIDEPORTIVOS EN LA LOCALIDAD DE MORCOLLA
Pág. 1
DISEÑO ESTRUCTURAL
1.- METRADO DE CARGAS
CALAMINA .83*1.8Peso de Calamina por Plancha : 12.16 kg/m2Area Tributaria (.2*1.8) 0.36 m2Peso de Calamina por nudo 4.38 kg
Espesor: 0.23 mm Área Tributaria Viguetas TijeralesPeso(kg/m2) : 15.0 kg/m2 Ancho= 0.20 m 0.60 m
Longitud= 1.8 m 4.7 mArea= 0.36 m2 2.79 m2
Carga Muerta Viguetas Tijerales Peso en nudo = 5.40 kg 41.85 kg Peso TOTAL = 5.40 kg 41.85 kg 20.93 kg
Carga VivaCV(Vigueta)= 30x.83= 10.80 kg
CV(Tijeral)= 30x5.25= 83.70 kg 41.85 kg
Carga Sismo
FACTOR DE ZONA
ZONA3 Z = 0.40
FACTOR DE USO
LOSA DEPORTIVA U = 1.30
FACTOR DE SUELO
Suelo Intermedios S = 1.20
COEFICIENTE DE REDUCCION
Estructura Ductil R = 6.00
Tp = 0.60
FACTOR DE AMPLIACION SISMICA
C = 2.50
CORTANTE BASAL= ZUCS/R = 0.26 Pg
Pg= 1.2Dx0.25L= 35.57 kgV/Nudo= 9.25 kg
Carga Viento
67 km/h75 km/h
0.7 19.70 xAtribut 54.96 kg 27.48 kg Barlovento 7.092-0.3 -8.40 xAtribut -23.44 kg -11.72 kg Barlovento -3.024-0.6 -16.90 xAtribut -47.15 kg -23.58 kg Sotavento -6.084
COMB1 = 1.4*D COMB2 = 1.2*D + 1.6*L COMB3 = 1.2*D + 1.6*L + 0.8*W1 COMB4 = 1.2*D + 1.6*L + 0.8*W2 COMB5 = 1.2*D + 0.5*L + 1.3*W1 COMB6 = 1.2*D + 0.5*L + 1.3*W2 COMB7 = 1.2*D + 1.3*W1 COMB8 = 1.2*D + 1.3*W2 COMB9 = 1.2*D +- Ex
Vh2=
Vh2=
Pn=0.005xVh2=
2.- COMBINACIONES DE CARGA
5.25.2
CT
TpC
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COMB10 = 1.2*D +- Ey TOTAL = COMB1 + COMB2 + COMB3 + COMB4 + COMB5 + COMB6 + COMB7 + COMB8 + COMB9 + COMB10
De acuerdo a los procedimientos señalados y tomando en cuenta las características de los materiales y cargas que actúan sobre la estructura e influyen en el comportamiento de la misma, se muestra a continuación el análisis realizado para la obtención de los resultados.
3.1. Modelo Estructural AdoptadoLa estructura ha sido analizada mediante el modelamiento de cada elemento que conforma la Cobertura, de la siguiente manera:
de la cubierta.
secundarias que conectan los pórticos conformados por los tijerales y las columnas metálicas, a continuación se presenta una breve descripción de la perfilería principal de la estructura.
Perfilería Usada en Tijerales :• Perfil : L2x2x3/16 (Brida Superior e Inferior)
o Acero Estructural ASTM A-36o Fluencia: 2530 Kg/cm2o Rotura : 4100 Kg/cm2
• Acero Liso : ø 1/2" ( Diagonales)o Acero Estructural ASTM A-36o Fluencia: 2530 Kg/cm2o Rotura : 4100 Kg/cm2
Perfilería Usada en Viguetas:• Perfil : L2x2x1/8 (Brida Superior)
o Acero Estructural ASTM A-36o Fluencia: 2530 Kg/cm2o Rotura : 4100 Kg/cm2
• Acero Liso : ø 1/2" ( Diagonales)o Acero Estructural ASTM A-36o Fluencia: 2530 Kg/cm2o Rotura : 4100 Kg/cm2
• Acero Liso : ø 1/2" ( Diagonales)o Acero Estructural ASTM A-36o Fluencia: 2530 Kg/cm2o Rotura : 4100 Kg/cm2
3.-ANÁLISIS ESTRUCTURAL
1. Modelamiento y análisis de la cubierta o aplicando las cargas antes descritas.2. Luego de obtener el diseño de la cubierta se procederá a obtener las reacciones de cada carga en la base
3. Los tijerales que componen la estructura están compuestas por perfiles angulares así también las vigas
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Modelo Tridimensional Super-Estructura
3.2.-Introducción Gráfica de Cargas al SAP 2000 v.14:Con el programa SAP definimos cada uno de los elementos de la estructura con sus respectivas características, en el caso considerando el Acero Estructural ASTM A-36 (fy=2,530 kg/cm2).
Asignacion de Carga Muerta
Asignacion de Carga Viva
Asignacion de Carga de Viento
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Del Cálculo en SAP se muestra que los resultados mayores son:
En Compresión Brida Superior = 40000.00 kg 40.00 tn En Compresión Brida Inferior = -40000.00 kg -40.00 tn
En Diagonales = -253.90 kg -0.25 tn251.50 kg 0.25 tn
Montante = -6.31 kg -0.01 tn
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES CON LA ENVOLVENTE
DISEÑO ESTRUCTURAL
1. Verificando Brida Superior(Tension):
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Tu= 40000.0 kg 40.00 tnFy= 2530 kg/cm2ф = 0.9
фxTn= ф *Fy*Ag ≥ TuAg ≥ Tu/ ф *Fy
Ag ≥ 17.57 cm2
Se escoge un Perfil tipo Angulo (C) con las siguientes especificaciones:
Perfil Area (cm2) Inercia (cm4) rx (cm)L 2X2X3/16" 4.61 11.45 1.57
Comprobacion de la relación de Esbeltez:
L= 60 cmEsbeltez = L/rx = 38.217 ≤ 300 OK!
2. Diseño de Brida Inferior(Compresion):
Pu= 40000.0 kg 40.00 tnFy= 2530 kg/cm2ф = 0.6
ф *Fcr = 0.6*Fy = 1518 kg/cm2 фxPn= ф *Fcr*Ag = 0.6*Fy* Ag ≥ Pu Ag ≥ Pu/ 0.6*Fy
Ag ≥ 26.35 cm2
Se escoge un Perfil tipo Canal con las siguientes especificaciones:
Perfil Area (cm2) Inercia (cm4) rx (cm)L 2X2X3/16" 4.61 11.45 1.57
λc ≤ 1.5, )*Fy
λc > 1.5,
E = 2100000 kg/cm2 Fy=2530 kg/cm2
K= 1L= 60 cm
λc= 0.422
Fcr= 2348.07 kg/cm2
Fcr*Area = 10824.6 kg ≤ 40000.0 kg NO CUMPLE
3. Verificando Diagonales y Puntales:
3.1.-Diagonales en Traccion:
Tu= 251.5 kg 0.25 tnFy= 2530 kg/cm2ф = 0.9
фxTn= ф *Fy*Ag ≥ TuAg ≥ Tu/ ф *Fy
Ag ≥ 0.11 cm2
Comprobando:
* Fy
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Se escoge un Perfil tipo Angulo de Piernas Iguales con las siguientes especificaciones:
Perfil Area (cm2) Inercia (cm4) rx (cm)ø 1/2" 1.27 15 0.5
Comprobacion de la relación de Esbeltez:
L= 81 cmEsbeltez = L/rx = 162.200 ≤ 300 OK!
3.2.-Diagonales en Compresion
Pu= 253.9 kg 0.25 tnFy= 2530 kg/cm2ф = 0.6
ф *Fcr = 0.6*Fy = 1518 kg/cm2 фxPn= ф *Fcr*Ag = 0.6*Fy* Ag ≥ Pu Ag ≥ Pu/ 0.6*Fy Ag ≥ 0.17 cm2
Se escoge un Perfil tipo Canal con las siguientes especificaciones:
Perfil Area (cm2) Inercia (cm4) rx (cm)ø 1/2" 1.27 15 0.5
λc ≤ 1.5, )*Fy
λc > 1.5,
E = 2100000 kg/cm2 Fy=2530 kg/cm2
K= 1L= 81 cm
λc= 1.792
Fcr= 690.86 kg/cm2
Fcr*Area = 877.4 kg > 253.9 kg OK!
3.3.- Puntales en Compresion
Pu= 6.3 kg 0.01 tnFy= 2530 kg/cm2ф = 0.6
ф *Fcr = 0.6*Fy = 1518 kg/cm2 фxPn= ф *Fcr*Ag = 0.6*Fy* Ag ≥ Pu Ag ≥ Pu/ 0.6*Fy Ag ≥ 0.004 cm2
Se escoge un Perfil tipo Canal con las siguientes especificaciones:
Perfil Area (cm2) Inercia (cm4) rx (cm)ø 1/2" 1.27 15 0.5
Comprobando:
* Fy
Comprobando:
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λc ≤ 1.5, )*Fy
λc > 1.5,
E = 2100000 kg/cm2 Fy=2530 kg/cm2
K= 1L= 81 cm
λc= 1.790
Fcr= 692.57 kg/cm2
Fcr*Area = 879.6 kg > 6.3 kg OK!
Resultado: Se observa que los perfiles escogidos cumplen con la demanda exigida (Color Verde)
* Fy