Trabajo Final Estructuras Metalicas

1. INTRODUCCION.

2. OBJETIVOS.

2.1. OBJETIVO GENERAL.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO.

3.1. UBICACIÓN.

3.2. UTILIZACIÓN.

3.3. DESCRIPCIÓN.

4. DISEÑO DE LAS VIGAS DE TECHO Y TIRANTILLOS.

4.1. BARRA INFERIOR DE VIGA DE TECHO.

4.2. BARRAS SUPERIORES VIGA DE TECHO.

4.3. BARRAS TRANSVERSALES VIGA DE TECHO.

4.4. TIRANTILLOS.

5. ANALISIS DE CARGA PARA LA CERCHA.

5.1. CARGA MUERTA Y SISMO.

5.2. CARGA VIVA.

5.3. CARGA DE VIENTO.

6. ANALISIS EN ALGOR.

6.1. CARGAS DE LA CERCHA.

6.2. NÚMERO DE LOS ELEMENTOS.

6.3. NÚMERO DE LOS NODOS.

6.4. RESULTADOS DE CARGA DEL ANALISIS EN ALGOR.

7. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE CADA GRUPO.

7.1. DISEÑO GRUPO 1.




8. DISEÑO DE CONEXIONES.

8.1. DISEÑO DE ENLACES.

8.2. DISEÑO DE LAS SOLDADURAS.

9. COSTOS DEL PROYECTO.

9.1. ANALISIS DE PRECIOS UNITARIO PARA CERCHA.

9.2. ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS PARA VIGA DE TECHO.

9.3. COSTO TOTAL DEL PROYECTO.

10. LONGITUDES Y CANTIDAD DE MATERIAL A CORTAR PARA LA CERCHA.

11. PLANOS DE CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO.

1. INTRODUCCIÓN.

El diseño de estructuras metálicas es una práctica ingenieril que en los últimos años ha tenido

una muy buena aceptación por su versatilidad y tiempo de construcción en especial para la

construcción de cerchas con perfiles de acero laminado en caliente, las cuales se pueden

observar en un gran número de aplicaciones como coliseos, pórticos, mesaninis, bodegas etc. .

A continuación se mostrara el procedimiento para el diseño de una estructura metálica con acero

laminado en caliente mediante el método desarrollado en el curso y con la ayuda del programa

algor, la cubierta a diseñar está basada en la estructura que se encuentra en el coliseo del colegio

Inmaculado Corazón de María "Franciscanas" del cual se obtuvieron las medidas de la locación

para el diseño de la cubierta.

Se tendrán en cuenta las normas y códigos que reglamentan la construcción y el diseño de

estructuras metálicas en acero, de manera que la estructura pueda soportar las cargas para las

cuales será diseñada en condiciones normales de uso. Se analizaran las diferentes

combinaciones de carga a las cuales estará sometida la estructura y se diseñara para la mas

critica, además se tendrán en cuenta los costos de material y mano de obra.

2. OBJETIVOS.

2.1. OBJETIVO GENERAL.

Aplicar lo aprendido en el curso de estructuras metálicas mediante el diseño de la cercha que

se encuentra en el coliseo de las pachas ubicado en la vía a la vereda mundo nuevo.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

• Determinar las cargas que actúan en cada uno de los elementos de la cercha mediante la

utilización del programa Algor.

• Calcular y determinar las diferentes cargas (muertas, vivas, de viento, de sismo) que actúan

sobre una estructura metálica mediante las combinaciones de carga que se especifican en el

código de construcción de estructuras metálicas.

• Utilizando las combinaciones de carga más criticas, realizar el diseño de cada elemento para

que soporte de manera efectiva esta carga teniendo en cuenta los diferentes parámetros

desarrollados durante el curso.

• Hacer uso de los catálogos de las empresas que fabrican los perfiles de acero utilizados en

el mercado nacional para el diseño de esta estructura.

• Realizar el análisis de costos y de mano de obra correspondientes a la realización del

proyecto.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

3.1. UBICACIÓN.

Las instalaciones de la localidad a la que se le realizara el diseño de la cubierta, están ubicadas

en el colegio Inmaculado Corazón de María "Franciscanas", el cual se encuentra ubicado en la

vía a la vereda mundo nuevo.

3.2. UTILIZACIÓN.

Esta estructura se utilizara para la cubierta de un coliseo deportivo, el cual tiene la función de

albergar una gran cantidad de personas para presenciar actos deportivos y culturales, por lo

tanto es de vital importancia el diseño de esta cubierta ya que cualquier error dentro de los

parámetros admitidos para el desarrollo del proyecto tendrían consecuencias nefastas con la

integridad de los usuarios de este coliseo.

3.3. DESCRIPCIÓN

La estructura deberá de cubrir un área que se compone de 39.25 m de ancho por 40.8 m de largo,

para lo cual se utilizaran cinco cerchas tipo Howe con una cuerda inferior de una longitud de

42.46 m y una altura de 6 m lo cual nos proporciona un pendiente de 27% con una ángulo de

150; a lo largo del terreno, las cerchas se apoyaran en columnas de concreto distanciadas entre

si 6.8 m medidos desde los centros de cada columna.

Planos del área para cubrir: (medidas en metros)

Cercha a utilizar: (medidas en metros)

Esta cubierta se compondrá de las cinco cerchas referenciadas anteriormente en las cuales se

posicionaran 27 vigas de techo sobre las cuerdas superiores, las vigas de techo estarán

distanciadas entre si 1.69 m, y entre cada una de las cerchas se pondrán 2 tirantillos igualmente

espaciados.

Vista superior de la cubierta:

4. DISEÑO DE LAS VIGAS DE TECHO Y TIRANTILLO.

4.1. BARRA INFERIOR DE VIGA DE TECHO.

Wt = 18 [Kg/m2] peso de las tejas

Wcr = 17 [Kg/m2] peso del cielo raso

Wvt = 5 [Kg/m2] peso viga de techo

D = Wt + Wcr + Wvt carga muerta

Lv = 35 [Kg/m2] carga viva

Wvp = 10 [Kg/m2] carga viento a presión Wvs

= 30 [Kg/m2] carga viento a succión

h = 0,3 [m] distancia entre las varillas superiores y la inferior

Lu = 1,69 [m] longitud de teja

L = 6,8 [m] distancia entre cerchas

B = 15 ángulo de elevación de la cercha

Combinación 1

Pt1 = 1,4*D*p

Combinación 2

Pt2 = ((1,2*D) + (1,6*Lv) + (0,8*Wvp/cos (B)))*p

Combinación 3

Pt3 = ((1,2*D) + (1,6*Lv) - (0,8*Wvs/cos (B)))*p

Combinación 4

W = D*Lu*L peso correa

Pt = W*0,625 0,625 es el factor de sismo

Ps = Pt/3 carga por varilla

R = 1 factor de disipación para vigas de techo

E = Ps/R

Pt4 = (1,2*D*p) + E

Ya que la combinación más critica es la 2, Pt2 = 3531 Kg, se diseñara en base a esta carga.

Fy = 2500 [Kg/cm2] esfuerzo de fluencia acero A36

= 0,9

Pt2 = Fy* *Ag

Se requiere de una varilla de un área mínima Ag = 1,57 cm2 para la barra inferior de la viga de

techo.

4.2. BARRAS SUPERIORES VIGA DE TECHO.

Lu = 1,69 [m] longitud teja


hx = 0,12 [m] distancias entre las barras sometidas a compresión de la viga de

techo

WD = 40 [Kg/m2] carga muerta

WL = 35 [Kg/m2] carga muerta

D = WD*Lu

Lv = WL*Lu

B = 15,78 ángulo de inclinación de la cercha

qx = ((1,2*D) + (1,6*Lv))*sin (B)

Mmax = (1/32)*qx*(L^2)

Pc = Mmax/hx

Pt2 = 3531 Pt2 = 3531 combinación mas critica en el diseño de la barra

inferior Pci = Pt2/2

Pcmax = Pci + Pc

E = 1,5 E = diámetro de la varilla a utilizar en [cm]; asumo varilla de 15 mm de

diámetro"

Ag = (pi/4)*E^2 área de la barrilla asumida

rxx = E/4 K = 1

Log = 34 distancia entre puntos de unión barras diagonales viga de techo

T = K*Log/rxx

Lamda = (T/pi)*(36/29000)^(1/2)

Fcr = (0,658^(Lamda^(2)))*2500 utilizamos esta formula de Fcr ya que lamda = 0.95, es

menor a 1,5

= 0,9

Pcres = *Fcr*Ag

Ya que Pcres = 2579 Kg que es la carga que puede soportar la barra, es mayor que Pcmax =

2313 Kg que es la carga máxima a la que esta sometida la barra, podemos concluir que la varilla

que se asumió sirve para soportar las cargas de diseño, y también la puedo utilizar para la barra

inferior ya que tiene un área A = 1.767 cm2 mayor a la requerida según el diseño que es de A =

1.57 cm2, por lo tanto se utilizaran varillas de 15 mm de diámetro para las tres barras principales

de la viga de techo.

4.3. BARRAS TRANSVERSALES VIGA DE TECHO.

WD = 40 [Kg/m2] carga viva

WLv = 35 [Kg/m2] carga muerta

Wv = 10 [Kg/m2] carga de viento

Lu = 1,69 [m] longitud teja


h = 30 [cm] distancia entre barras sup. e inf. de viga techo Lt =

34 [cm] distancia entre uniones barras trasversales viga techo B =

15

D = WD*Lu Lv

= WLv*Lu

v = Wv*Lu

qv = ((1,2*D)+(1,6*Lv))*cos(B)+(0,8*v)

Vcort = (qv*L)/2

G = 60,46 tan G = 30/17; G=60,46 es el ángulo entre la barra inferior

y la transversal de la viga de techo

Pe = Vcort/(sin(G))

Lb.t.vt = ((h^2)+((Lt/2)^2))^(1/2) longitud barras transversales viga techo

K = 4 r

= 1

T = (K*Lb.t.vt)/r

Lamda = (T/pi)*(36/29000)^(1/2)

Fcr = 0,877*(2500/(Lamda^2))

Fi = 0,9

E = 1,2 E es el diámetro de la varilla a utilizar en cm, asumo varilla de 12 mm

Ag = ((pi/4)*E^2)

Pe.res = Fi*Fcr*Ag

Ya que con la varilla asumida se obtiene una resistencia de Pe.res = 932.7 Kg, suficiente para

soportar la carga a la cual esta sometida la barra que es de Pe = 716.3 Kg, utilizaremos varillas

de 12 mm de diámetro para esta sección de la viga de techo.

En conclusión, para la viga de techo se utilizaran varillas lisas de 15 mm de diámetro para las

tres barras principales de esta y de 12 mm de diámetro para las barras transversales de la viga

de techo, de acero A36.

4.4. TIRANTILLOS.

Fy = 2500 [Kg/cm2] Esfuerzo de fluencia del acero A36

Wt = 18 [Kg/m2] peso de las tejas

Wcr = 17 [Kg/m2] peso del cielo raso Wvt

= 5 [Kg/m2] peso viga de techo

D = Wt + Wcr + Wvt carga muerta

V = 35

Lu = 1,69 [m] longitud de teja

L = 6,8/3 [m] distancia entre tirantillos

B = 15 [m] ángulo de elevación de la cercha

PD = D*Lu*L

PV = V*Lu*L

P = 1,2*PD+1,6*PV

P_pri = P*sin (B)

P_pritot = P_pri*13 en cada costado de la cuerda superior se encuentran 13 vigas de techo

FLUENCIA EN EL AREA TOTAL

P_pritot = 0,9*Fy*Ag

FRACTURA AREA NETA EFECTIVA

diam = 1,2 diámetro de la varilla asumida en cm, se asumió varilla de 12 mm de

diámetro

A = (pi/4)*(diam^2) área de la varilla asumida res

= 0,75*4000*A carga que resiste la varilla

La varilla estará sometida a una carga máxima de P_pritot = 1340 Kg para lo cual se necesitaría

de una varilla de una área mínima de 0.5958 cm2, por lo tanto se utilizara una varilla de 12 mm

de diámetro que tiene un área de 1.131 cm2 de acero A36, que posee una resistencia de res =

3393 Kg según el análisis de fractura del área neta efectiva.

5. ANALISIS DE CARGAS PARA LA CERCHA

5.1. CARGA MUERTA Y SISMO.

Wt = 18 [Kg/m2] peso tejas

Wcr = 17 [Kg/m2] peso cielo raso

Wvt = 5 [Kg/m2] peso viga techo

WD = Wt + Wcr + Wvt peso carga muerta

Lt = 1,69 [m] longitud teja

Lvt = 6,8 [m] longitud viga techo

QD = WD*Lt carga muerta

RD = (QD*Lvt)/2 reacción carga muerta en los nodos

Ángulos exteriores que se asumen inicialmente b*t = 75 mm * 6 mm; a = 872 mm2

Lext = 174,6

Wext = 6,85

Qwext = Wext*Lext peso de los ángulos externos

Ángulos interiores que se asumen inicialmente b*t = 38 mm * 3 mm; a = 222 mm2

Lint = 419,484

Wint = 1,74

Qwint = Wint*Lint peso de los ángulos internos

n = 27 número de nodos

PD = (RD*2) + ((Qwext+Qwint)/n) Carga muerta a ubicar en cada nodo de la estructura

R = 2 factor de disipación de energía para las cerchas

2,5*a*I = 0,625; a = 2,5 en Pereira; I = 1

E = (PD*0,625)/R Carga de sismo a ubicar en cada nodo de la estructura para

analizarla

Resultados

PD = 531 Kg = 5210 N

E = 165.9 Kg = 1630 N

5.2. CARGA VIVA.

WL = 35 [Kg/m2] carga viva para una pendiente mayor a 20%



QL = WL*Lt carga viva por metro

RL = (QL*Lvt)/2 reacción carga viva en los nodos

PL = (RL*2) Carga viva a ubicar en cada nodo de la estructura para

analizarla

Resultados

PL = 402.2 Kg = 3950 N

5.3. CARGA DE VIENTO.



VIENTO A PRESIÓN

Wvp = 10 [Kg/m2] carga viento a presión

Qvp = Wvp*Lt carga viento a presión por metro

Rvp = (Qvp*Lvt)/2 reacción viento a presión en los nodos

Pvp = (Rvp*2) carga de viento a presión a ubicar en cada nodo de la

estructura perpendicular a la cercha

Pvpx = sin (15)*Pvp cargas horizontales y verticales a ubicar en los nodos

Pvpy = cos (15)*Pvp

VIENTO SUCCIÓN

Wvs = 30 [Kg/m2] carga viento a succión

Qvs = Wvs*Lt carga viento a succión por metro

Rvs = (Qvs*Lvt)/2 reacción viento a succión en los nodos

Pvs = (Rvs*2) carga de viento a succión a ubicar en cada nodo de la

perpendicular a la cercha

Pvsx = sin (15)*Pvs cargas horizontales y verticales a ubicar en los nodos

Pvsy = cos (15)*Pvs

Resultados

Pvpx = 310 N viento a presión en x

Pvpy = 1090 N viento presión en y

Pvsx = 920 N viento succión en x

Pvsy = 3260 N viento succión en y

6. ANALISIS EN ALGOR.

Para el análisis en Algor se utilizaron cuatro grupos distintos, según el tipo de carga a los que

estaba siendo sometido el elemento para de esta manera utilizar una sección de acero que

soporte efectivamente estas cargas. Inicialmente se adoptaron las siguientes características de

los grupos:

Grupo 1: Angulo de alas iguales de 75 mm x 6 mm; a = 872 mm2 (VERDE)

Grupo 2: Angulo de alas iguales de 75 mm x 6 mm; a = 872 mm2 (ROJO)

Grupo 3: Angulo de alas iguales de 38 mm x 3 mm; a = 222 mm2 (MARRON) Grupo

3: Angulo de alas iguales de 38 mm x 3 mm; a = 222 mm2 (AZUL)

Todos los ángulos que se van a utilizar para este diseño son de acero A36.

6.1. CARGAS DE LA CERCHA.

Carga muerta PD = 5210 N

Carga viva PL = 3950 N

Carga de sismo E = 1630 N

Carga de viento a presión Pvpx = 310 N

Pvpy = 1090 N

Carga de viento a succión Pvsx = 920 N

Pvsy = 3260 N

6.4. RESULTADOS DE CARGA DEL ANALISIS EN ALGOR.

Las tablas con los resultados del análisis se adjuntaran en el ANEXO 1 debido a la extensión

de estas.

Luego de haber obtenido los resultados de la carga axial a la cual esta sometido cada elemento

de la cercha debido a las cargas (muerta, viva, sismo y de viento) que se cargaron con el Algor

en la cercha, se procederá a realizar todas las combinaciones de carga especificadas en el código

sismo resistente para cada uno de los elementos que conforman la cercha y posteriormente se

pasara a diseñar el miembro que presente la mayor carga para cada grupo obtenida de las

combinaciones de carga aplicadas.

Combinaciones de carga:

Combinación Formula

1 1,4D

2 1,2D+1,6L+0,5*LR

3 1,2D+1,6LR+0,5L

4 1,2D+1,6LR+0,8WP

5 1,2D+1,6LR+0,8WS

6 1,2D+1,3WP+0,5L+0,5LR

7 1,2D+1,3WS+0,5L+0,5LR

8 1,2D+1*E.DER+0,5*L

9 1,2D+1*E.IZQ+0,5*L

10 0,9D+1,3WP

11 0,9D-1,3WS

12 0,9D-1*E.DER

13 0,9D-1*E.IZQ

Resultados de las combinaciones de carga:

Cargas soportadas

Grupo

Max tracc.

[N]

Max comp.

[N]

1 380153 -28086

2 399 -297591

3 138928 -189295

4 262040 -71778

Según lo obtenido con las combinaciones de carga, podemos observar:

• El grupo 1 esta sometido principalmente a cargas de tensión, por lo tanto los elementos que

conforman este grupo se diseñaran a tracción y se chequearan a compresión con las cargas

criticas obtenidas en las combinaciones de carga analizadas.

• El grupo 2 esta sometido principalmente a cargas de compresión, por lo tanto los elementos

que conforman este grupo se diseñaran a compresión y se chequearan a tracción con las

cargas criticas obtenidas en las combinaciones de carga analizadas.

• El grupo 3 esta sometido a ambos tipos de carga, pero la más crítica es la carga de

compresión; por lo tanto los elementos que conforman este grupo se diseñaran a compresión

y se chequearan a tracción con las cargas críticas obtenidas en las combinaciones de carga

analizadas.

• El grupo 4 esta sometido principalmente a cargas de tensión, por lo tanto los elementos que

conforman este grupo se diseñaran a tracción y se chequearan a compresión con las cargas

criticas obtenidas en las combinaciones de carga analizadas.

7. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE CADA GRUPO.

Los grupos que conforman la cercha que se esta diseñando estarán conformados por dos ángulos

de alas iguales formando una u, de acero A36 obtenidos de los catálogos proporcionados por

Diaco.

Geometría de la disposición de los ángulos para el diseño.


DISEÑO A TRACCIÓN

Angulo 75 x 6

b 75 cm

t 0,6 cm

I 45,8 cm4

A 8,72 cm2

X-barra 2,05 cm

Y-barra 2,05 cm

r zz 1,43 cm

Long. Elem. 163 cm

E 2030000 Kg/cm2

G 784000 Kg/cm2

Fy 248 MPa

Tu = 380153 N

Tu = 0,9*Fy*Ag

Ag = 8.52 cm2 OK, El área del ángulo seleccionado es mayor a la requerida

CHEQUEO A COMPRESIÓN

Rn = 0,85*Fcr*(2*A)*9,80665

Rn = 278466 N > 28100 N OK, La sección seleccionada resiste la carga a la que esta

sometida


DISEÑO A COMPRESIÓN

Angulo 75 x 9

b 75 cm

t 0,9 cm

I 65,38 cm4

A 12,77 cm2

X-barra 2,18 cm

Y-barra 2,18 cm

r zz 1,43 cm

Long. Elem. 169 cm

E 2030000 Kg/cm2

G 784000 Kg/cm2

Fy 248 MPa

b/t = 8.33 < 12 Son ángulos no esbeltos.

Rn = 0,85*Fcr*(2*A)*9,80665


sometida

FLEXO TORSION

RnFT = 0,85*(2*A)*FcrFT*9,80665

RnFT = 373915 N > 297600 N OK, La sección seleccionada resiste la carga a la que esta

sometida

CHEQUEO A TRACCIÓN

Tu = 399 N

Tu = 0,9*Fy*Ag



DISEÑO A COMPRESIÓN

Angulo 50 x 6

b 5 cm

t 0,6 cm

I 12,89 cm4

A 5,68 cm2

X-barra 1,45 cm

Y-barra 1,45 cm

r zz 0,95 cm

Long. Elem. 78,05 cm

E 2030000 Kg/cm2

G 784000 Kg/cm2

Fy 248 MPa

b/t = 8.33 < 12 Son ángulos no esbeltos.

Rn = 0,85*Fcr*(2*A)*9,80665


sometida

FLEXO TORSION

RnFT = 0,85*(2*A)*FcrFT*9,80665

RnFT = 210490 N > 189300 N OK, La sección seleccionada resiste la carga a la que esta

sometida

CHEQUEO A TRACCIÓN

Tu = 138928 N

Tu = 0,9*Fy*Ag



DISEÑO A TRACCIÓN

Angulo 63 x 6

b 6,3 cm

t 0,6 cm

I 26,57 cm4

A 7,27 cm2

X-barra 1,76 cm

Y-barra 1,76 cm

r zz 1,2 cm

Long. Elem. 301 cm

E 2030000 Kg/cm2

G 784000 Kg/cm2

Fy 248 MPa

Tu = 262040 N

Tu = 0,9*Fy*Ag


CHEQUEO A COMPRESIÓN

Rn = 0,85*Fcr*(2*A)*9,80665


sometida

NOTA

Luego de tener los ángulos que soportan las cargas según los análisis realizados, se realiza de

nuevo el análisis de fuerzas para cargar en Algor, lo que nos arroja los siguientes resultados:

PD = 5836 N

E = 1824 N

PL = 3950 N

Pvpx = 310 N

Pvpy = 1090 N

Pvsx = 920 N

Pvsy = 3260 N

En vista de que el la cercha diseñada es un elemento determinado, las cargas no varían en

función de las nuevas aéreas que se tienen, y la variación en las cargas muerta y de sismo debido

al cambio en el peso de los ángulos no es significativa ya que las cargas nuevas solo aumentan

en 820 N entre las cargas muerta y de sismo, por lo tanto no se considera necesario cargar de

nuevo la estructura.

8. DISEÑO DE CONEXIONES.

8.1. DISEÑO DE ENLACES.

Para las varillas de enlace, se diseñara la del elemento que tiene mayor resistencia para

homogenizar las varillas de enlace en toda la estructura utilizando una longitud de enlace de

28,87 cm y un ángulo de unión de 60 grados.

α = 60

F = 397800 [N]

F = 40564 [Kg]

Fenl = (0,02*F)/(2*sin(α)) fuerza que debe de soportar el enlace

D = 1 diámetro de la varilla que se asume [cm] K

= 1

L = 28,87 longitud de la varilla de enlace [cm]

r = D/4 A = (pi*(D^2))/4

Fy = 2500 [Kg/cm2]

Resb = (K*L)/r Resb = 115.5 < 140

lamda = (Resb/pi)*(36/29000)^(1/2)

Fcr = (0,658^(lamda^2))*Fy

Rn = 0,85*Fcr*A OK, La sección seleccionada resiste ya que la carga a la

que esta sometida Fenl = 468,4 Kg < Rn = 827.1 Kg

8.2. DISEÑO DE LAS SOLDADURAS.

Según las especificaciones del los ángulos seleccionados para cada uno de los grupos, y

teniendo en cuenta que la soldadura debe de soportar la mitad de la carga a la cual esta sometida

la sección. Se chequearon todos los grupos a los siguientes estados límites:

• Diseño de los cordones de soldadura

Rn Lw1 = 0,75 * 0,707 * TW * 0,6 * FEXX * LW1

Rn Lw2 = 0,75 * 0,707 * TW * 0,6 * FEXX * LW2

FExx = 490 [MPa]

• Fluencia en el área total:

Rn Fluencia = 0,9*Fy*Ag un-ángulo

• Fractura en el área neta efectiva:

Rn Fractura = 0,75*Fu*Ae

Ae = Ag real-utilizar*U

• Ruptura del bloque de cortante:

Rn Bloque-cortante = 0,75*(com1+(Fy*Ant)) porque Tu*Anv > Fu*Ant

• Fractura por cortante en el área adyacente al cordón de soldadura

Rn ady-cordon = 0,75*(t*(L_W1+L_W2))*0,6*Fu

Resultados

Grupo 1

Grupo 2

A 872 [mm2]

Tw1 6 [mm]

Tw2 6 [mm]

Lw1 148 [mm]

Lw2 55,67 [mm]

Tu/2 190500 [N]

A Fluencia 853,5 [mm2]

Rn Fractura 225364 [N]

Rn Bloque-cortante 221962 [N]

Rn ady-cordon 219958 [N]

A 1277 [mm2]

Tw1 6 [mm]

Tw2 6 [mm]

Lw1 113 [mm]

Lw2 46,3 [mm]

Tu/2 149000 [N]





Grupo 3

Grupo 4

Tw1 6 [mm]

Tw2 6 [mm]

Lw1 72,11 [mm] A 568 [mm2]

A 727 [mm2]

9. COSTOS DEL PROYECTO

9.1. ANALISIS DE PRECIOS UNITARIO PARA CERCHA.

1. EQUIPO

DESCRIPCIÓN TIPO TARIFA/HORA RENDIMIENTO VALOR UNITARIO

Andamios y torre ESTRUCTURAL $ 10.000,00 16 $ 160.000,00

Herramienta menor VARIA $ 1.000,00 6 $ 6.000,00

Equipo soldadura eléctrica VARIA $ 3.025,00 16 $ 48.400,00

SUB-TOTAL $ 214.400,00

2. MATERILAES EN OBRA

DESCRIPCIÓN UNIDAD COSTO UNITARIO CANTIDAD VALOR UNITARIO

Angulo (75 x 6) mm ML $ 18.011,70 85 $ 1.530.991,66

Angulo (75 x 9) mm ML $ 25.216,70 90 $ 2.269.500,00

Angulo (50 x 6) mm ML $ 11.208,30 173 $ 1.972.666,66

Angulo (63 x 6) mm ML $ 14.800 248 $ 3.670.400,00

Varilla lisa 10 mm ML $ 1.208,33 2057 $ 2.485.534,81

Soldadura WA-6013 3/32" Kg $ 5.870 18 $ 105.660,00

SUB-TOTAL $ 12.034.753,13

2. MANO DE OBRA

TRABAJADOR JORNAL TOTAL PRESTACIONES RENDIMIENTO VALOR UNITARIO

Cuadrilla ensamble y montaje $ 106.357,00 0,00% 0,5 $ 212.714,00

SUB-TOTAL $ 212.714,00

TOTAL COSTO DIRECTO

Tw1 6 [mm]

Tw2 6 [mm]

Lw1 101,3 [mm]

Lw2 39,28 [mm]

Tu/2 131500 [N]





Lw2 29,45 [mm]

Tu/2 95000 [N]





$ 12.461.867,13

PRECIO UNITARIO TOTAL APROXIMADO AL PESO

9.2. ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS PARA VIGA DE TECHO.

1. EQUIPO

DESCRIPCIÓN TIPO TARIFA/HORA RENDIMIENTO VALOR UNITARIO

Andamios y torre ESTRUCTURAL $ 10.000,00 1,3 $ 13.000,00

Herramienta menor VARIA $ 1.000,00 1/2 $ 500,00

Equipo soldadura eléctrica VARIA $ 3.025,00 1,3 $ 3.932,50

SUB-TOTAL $ 17.432,50

2. MATERILAES EN OBRA

DESCRIPCIÓN UNIDAD COSTO UNITARIO CANTIDAD VALOR UNITARIO

Varilla lisa 15 mm ML $ 3.190,00 21 $ 66.990,00

Varilla lisa 12 mm ML $ 2.040,33 14 $ 28.564,60

Soldadura WA-6013 3/32" Kg $ 5.870 1/18 $ 326,11

SUB-TOTAL $ 95.880,70

2. MANO DE OBRA

TRABAJADOR JORNAL TOTAL PRESTACIONES RENDIMIENTO VALOR UNITARIO

Cuadrilla ensamble y montaje $ 106.357,00 0,00% 6 $ 17.726,20

SUB-TOTAL $ 17.726,20

TOTAL COSTO DIRECTO

PRECIO UNITARIO TOTAL APROXIMADO AL PESO

9.3. COSTO TOTAL DEL PROYECTO.

Para obtener el costo total del proyecto se debe de tener en cuenta:

Número de cerchas: 5

$ 12.461.867,00

$ 131.039,40

$ 131.039,00

Número de vigas de techo: 162

Número de tejas #6: 1222

AIU (Administración, imprevistos y utilidades): (25%) Costo total directo

TOTAL COSTO DIRECTO CERCHAS $ 62.339.335,00

TOTAL COSTO DIRECTO VIGAS DE TECHO $ 21.228.318,00

TOTAL COSTOS DIRECTOS TEJAS $ 21.568.300,00

COSTO TOTAL DIRECTO

$ 105.135.953,00

AIU

COSTO TOTAL DEL PROYECTO

COSTO TOTAL DEL PROYECTOAPROXIMADO AL PESO

Se debe de tener en cuenta que este valor es un aproximado, ya que podría variar en fusión de

los descuentos que podrían hacer los proveedores debido a la compra en gran cantidad de los

materiales requeridos.

También se debe de tener en cuenta que los costos del ensamble de la estructuran varían con

respecto al contratista que construya la obra, ya que estos no manejan un precio estándar.

10. LONGITUDES Y CANTIDAD DE MATERIAL A CORTAR PARA LA

CERCHA.

$ 26.283.988,25

$ 131.419.941,25

$ 131.419.941,00

Grupo 1

# Elemento Angulo Longitud [m] Cantidad

1 75 x 6 1,633 2

2 75 x 6 1,633 2

3 75 x 6 1,633 2

4 75 x 6 1,633 2

5 75 x 6 1,633 2

6 75 x 6 1,633 2

7 75 x 6 1,633 2

8 75 x 6 1,633 2

9 75 x 6 1,633 2

10 75 x 6 1,633 2

11 75 x 6 1,633 2

12 75 x 6 1,633 2

13 75 x 6 1,633 2

14 75 x 6 1,633 2

15 75 x 6 1,633 2

16 75 x 6 1,633 2

17 75 x 6 1,633 2

18 75 x 6 1,633 2

19 75 x 6 1,633 2

20 75 x 6 1,633 2

21 75 x 6 1,633 2

22 75 x 6 1,633 2

23 75 x 6 1,633 2

24 75 x 6 1,633 2

25 75 x 6 1,633 2

26 75 x 6 1,633 2

Grupo 2


1 75 x 9 0,345 2

2 75 x 9 0,345 2

3 75 x 9 1,69 2

4 75 x 9 1,69 2

5 75 x 9 1,69 2

6 75 x 9 1,69 2

7 75 x 9 1,69 2

8 75 x 9 1,69 2

9 75 x 9 1,69 2

10 75 x 9 1,69 2

11 75 x 9 1,69 2

12 75 x 9 1,69 2

13 75 x 9 1,69 2

14 75 x 9 1,69 2

15 75 x 9 1,69 2

16 75 x 9 1,69 2

17 75 x 9 1,69 2

18 75 x 9 1,69 2

19 75 x 9 1,69 2

20 75 x 9 1,69 2

21 75 x 9 1,69 2

22 75 x 9 1,69 2

23 75 x 9 1,69 2

24 75 x 9 1,69 2

25 75 x 9 1,69 2

26 75 x 9 1,69 2

27 75 x 9 1,69 2

28 75 x 9 1,69 2

Grupo 3


1 50 x 6 0,7805 2

2 50 x 6 0,7805 2

3 50 x 6 1,2154 2

4 50 x 6 1,2154 2

5 50 x 6 1,6504 2

6 50 x 6 1,6504 2

7 50 x 6 2,0854 2

8 50 x 6 2,0854 2

9 50 x 6 2,5203 2

10 50 x 6 2,5203 2

11 50 x 6 2,9553 2

12 50 x 6 2,9553 2

13 50 x 6 3,3902 2

14 50 x 6 3,3902 2

15 50 x 6 3,8252 2

16 50 x 6 3,8252 2

17 50 x 6 4,2602 2

18 50 x 6 4,2602 2

19 50 x 6 4,6951 2

20 50 x 6 4,6951 2

21 50 x 6 5,1301 2

22 50 x 6 5,1301 2

23 50 x 6 5,565 2

24 50 x 6 5,565 2

25 50 x 6 6 2

2 63 x 6 1,6692 2

3 63 x 6 1,81 2

4 63 x 6 1,81 2

5 63 x 6 2,0357 2

6 63 x 6 2,0357 2

7 63 x 6 2,3218 2

8 63 x 6 2,3218 2

9 63 x 6 1,995 2

10 63 x 6 1,995 2

11 63 x 6 2,6487 2

12 63 x 6 2,1915 2

13 63 x 6 2,1915 2

14 63 x 6 2,6487 2

15 63 x 6 2,392 2

16 63 x 6 2,392 2

17 63 x 6 3,0032 2

18 63 x 6 2,5955 2

19 63 x 6 2,5955 2

20 63 x 6 3,0032 2

21 63 x 6 2,8013 2

22 63 x 6 2,8013 2

23 63 x 6 3,3765 2

24 63 x 6 3,0089 2

25 63 x 6 3,0089 2

26 63 x 6 3,3765 2

27 63 x 6 1,7681 2

28 63 x 6 1,7681 2

29 63 x 6 2,205 2

30 63 x 6 2,205 2

31 63 x 6 1,9677 2

32 63 x 6 1,9677 2

33 63 x 6 2,4039 2

34 63 x 6 2,4039 2

35 63 x 6 2,1704 2

36 63 x 6 2,1704 2

37 63 x 6 2,6062 2

38 63 x 6 2,6062 2

39 63 x 6 2,3755 2

40 63 x 6 2,3755 2

40 63 x 6 2,811 2

42 63 x 6 2,811 2

43 63 x 6 2,5824 2

44 63 x 6 2,5824 2

45 63 x 6 3,0178 2

46 63 x 6 3,0178 2

47 63 x 6 2,7908 2

48 63 x 6 2,7908 2

49 63 x 6 3,2261 2

50 63 x 6 3,2261 2

Grupo 4


1 63 x 6 1,6692 2

11. PLANOS DE CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO.

VIGA DE TECHO:

ENLACE:

CERCHA:

Medidas en metros

DETALLES DE SOLDADURA:

DETALLE A:

Soldadura

Cartela

DETALLE B

Soldadura

Cartela

DETALLE C:

Soldadura

Cartela

DETALLE D:

Soldadura

Cartela

DETALLE E

Soldadura

Cartela

TRABAJO FINAL

ESTRUCTURAS METALICAS

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Documents

Trabajo Final Estructuras Metalicas