CALCULO DE TECHOS DE ESTRUCTURAS METALICAS

Dimensiones:

SECCION

1.- Fuerzas sobre un techo:

Ptot = Pv "I" Pet+Psc "I" Pvig "I" Ptij

Donde:

Ptot = Fuerza Total

Pv = Fuerza del viento

Pet = Fuerza del peso del eternit

Psc = Fuerza de sobrecarga

pvig = Fuerza del peso de las viguetasPtij = Fuerza del peso de los tijerales

1.1. - Fuerza del Viento:

Para nuestro caso tenemos una estructura inclinada la cual forma un ángulo a con la

dirección del viento, entonces:

w = C q s e n a donde w: carga sobre la superficie inclinada

C: coeficiente de construcción = 1.2 q: Presión

dinámica del viento a mas de 8 m = 80 Kg-f/m2 W = w A donde W: Carga

por unidad de superficie F V = W eos a donde Fv= Fuerza vertical F X =

W sena donde Fx= Fuerza vertical

1.- Fuerzas sobre un techo:

w

FV

Fx \*

3 m. —

1-*^-“ 13,5 O

6 m.

AREA TOTAL 1500 mA2

H ---------------------- -----------------------------1-

Luz = 25 m LARGO = 60

Calculando tenemos:

w = C q sen (a) = 1.2(80) sen(13.5) = 22.41

Kg/m2 W = w A = 22.41 (771.2) = 178281 Kg Fv =

W cos (a) = 178281 cos (13.5) = 16802 Kg Fx =

W sen (a) = 178281 sen (13.5) = 4030 Kg

1.2. - Fuerza del Peso del Eternit:

Peso del Eternit = 21.5 Kg Numero de planchas de eternit:

Na = (Ancho total a techar/Longitud útil del eternit) = (25/1.64) = 16 N1 = (Largo total a

techar/Ancho útil del eternit) = (60/0.875) = 69 Numero total de planchas de eternit es

= 15 * 69 = 1040 aprox ••• Peso total del Eternit = 22360 Kg

1.3. - Fuerza de Sobrecarga:

Se suele a usar según nuestras dimensiones de nuestra estructura una sobrecarga de 10 Kg/m2 por metro cuadrado de área de planta aproximadamente:

Psc= 10 Kg/m2 (1500 m2) = 15000 Kg

1.4. - Fuerza del Peso de las Viguetas:

Se asume un perfil determinado de vigueta y se busca su peso por unidad de longitud:

Perfil Asumido: 2L 3” x 3 “x 3/16

Peso por unidad de longitud = 6 kg/m

Total de Viguetas = 18 x 12 = 216 viguetas

Peso Total de las Viguetas = 18 x (60m) x (6kg/m) = 6480 kg

Peso de la vigueta por m2 = 4.25 Kg/m2

1.4. - Fuerza del Peso del Tijeral:

Se asume un perfil determinado para el tijeral y se busca su peso por unidad de longitud:

Perfil Asumido: 2L 2.5” x 2.5 “ x 1/4

Los tijerales extremos soportaran un carga F y los tijerales intermedios soportaran 2 F

Los cuales soportan una carga por metro cuadrado: 39.2 Kg/m2 Numero de tijerales

(Ntij) = 13 tijerales

F =(39.2 x 1542)/ 2*(13 -1) = 2505 Kg

2 F = 5010 Kg (Carga total del Tijeral Intermedio)

Ahora se reparte la fuerza sobre cada nudo del tijeral, considerando que sobre los nudos extremos actúa una fuerza Fn y sobre los nudos intermedios actúa una fuerza de 2 Fn.

Nn = Numero de nudos = 16 „

2F 5010 „ „

p„ = = — = 167 Ka Fn=167 Kg y 2 Fn = 334 Kg

Fuerza Vertical Total sobre el Techo:

1.5. - Fuerza Horizontal Total sobre el Techo:

Fuerza Horizontal producida por el viento es:

Fx = 4030 Kg Fx = 39 534 N

Ahora se reparte la fuerza sobre cada nudo del tijeral, considerando que sobre los nudos extremos actúa una fuerza V y sobre los nudos intermedios actúa una fuerza de 2 V.

SECCION

Fv = 16802 Kg

Fet = 22360 Kg

Fsc = 15000 Kg

Fvlg = 6480 Kg

Ftíj = 5 010 Kg

Ftot = 65650 Kg

Ftot = 644 046 N

>

25 m

a) Fuerzas Verticales:

Carga Total de viento horizontal = 4030 kg Carga de viento por

tijeral = 310 kg

Entonces: 16 V = 310 V = 19.4 kg (Nudo Exterior )

2V = 38.8 kg (Nudos Intermedios)

2. - Cargas o Fuerzas de la Estructura Metálica:

2.1. -Carga Muerta:

Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

Fuerza del Peso del Tijeral = F t l ¡ = 5010 K g

Fuerza del Peso del Eternit = F e t - 22360 K g Fuerza del Peso de las Viguetas =

F v l g = 6480 K g2.2. -Carga Viva:

Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la edificación.

Fuerza del Viento = F v - 16802 K g Fuerza

de Sobrecarga = F s c — 15000 K g

3. - Tabla de Fuerzas en el Techo (Tijeral):

>- Carga Muerta = 33850 kg

Carga Viva = 31802 kg

a) Fuerzas Verticales:

BARRA FUERZA(N)

AB -94063.58 N

AR 93430.75 N

BR 178.31 N

BC -101460.09 N

CR -7761.88 N

RS 108674.8 N

CD -105539.48 N

CS -4226.84 N

DS -3423.79 N

ST 9728.48 N

SE 8993.14 N

DE -105655.40 N

TU 82959.09 N

FT -3375.53

ET -10044.32 N

EF -91971.0 N

TG 13545.2 N

FG -92248.76 N

GH -76243.77 N

GU -14076.84 N

HI -76416.93

HU -2844.46 N

IU 17698.47 N

UV 66529.05 N

IJ -76421.30 N

BARRA FUERZA(N)

IV 16949.71 N

JK -76579.3 N

JV -2749.20 N

VW 82538.98 N

VK -13806.90 N

KL -92590.0 N

KW 13283.82 N

LM -92743.49N

LW -3277.98 N

MW -9756.22 N

WY 97372.05 N

MN -106236.02 N

MY 8707.47 N

NO -106294.5 N

NY -3318.64 N

YZ 107600.95 N

OY -4014.04 N

OP -102919.27 N

OZ -8064.10 N

PQ -95963.37 N

PZ 3637.49 N

QZ 92218.14 N

b) Fuerza Horizontal del Viento de Izquierda a Derecha:

BARRA FUERZA(N)

IV -144.07 N

JK 650.92 N

JV -23.37 N

VW 701.58 N

VK 117.26 N

KL -787.02 N

KW 112.91 N

LM 788.31 N

LW -27.86 N

MW 82.93 N

WY 827.66 N

MN -903.0 N

MY 74.01 N

NO 903.450 N

NY -282.05 N

YZ 914.61 N

OY -34.12 N

OP 874.82 N

OZ -68.55 N

PQ -815.69 N

PZ 306.92 N

QZ 920.74 N

BARRA FUERZA(N)

AB -306.67 N

AR -920.74 N

BR 0 N

BC -306.67N

CR 0 N

RS -920.74 N

CD 0 N

CS -306.67 N

DS -920.74 N

ST 0 N

SE -306.67N

DE 0 N

TU -920.74 N

FT 0 N

ET -306.67 N

EF -920.74 N

TG 0 N

FG -306.67N

GH 0 N

GU -920.74 N

HI 0 N

HU -306.67 N

IU -920.74 N

UV 565.49 N

IJ 649.58 N

d) Fuerzas Vertical mas Fuerza del Viento de Izquierda a Derecha:b) Fuerza Horizontal del Viento de Derecha a Izquierda:

BARRA FUERZA(N)

AB 306.67 N

AR 920.74 N

BR -65.16 N

BC 812.41N

CR 105.97 N

RS 920.74 N

CD 829.09 N

CS 85.93 N

DS 79.10 N

ST -32.69N

SE 26.44 N

DE 838.08 N

TU -605.15 N

FT 58.69 N

ET 35.38 N

EF -631.75 N

TG 75.13 N

FG 704.11 N

GH 608.07 N

GU -79.65 N

HI 609.54 N

HU 205.18 N

IU 190.44 N

UV 306.67 N

IJ 0 N

BARRA FUERZA(N)

IV -306.67 N

JK 0 N

JV -306.67 N

VW 0 N

VK 306.67 N

KL 0 N

KW -306.67 N

LM 0 N

LW -306.67 N

MW 0 N

WY 306.67 N

MN 0 N

MY -306.67 N

NO 0 N

NY -306.67 N

YZ 0 N

OY 306.67 N

OP 0 N

OZ -306.67 N

PQ 0 N

PZ -306.67 N

QZ 306.67 N

BARRA FUERZA(N) AB -9263.58 N

c) Fuerzas Vertical mas Fuerza del Viento de Derecha a Izquierda:AR 93330.75 N

BR 246.31 N

BC -101360.09 N

CR -7661.88 N

RS 108574.8 N

CD -105439.48 N

CS -4126.84 N

DS -3323.79 N

ST 9628.48 N

SE 8993.14 N

DE -105655.40 N

TU 82959.09 N

FT -3275.53

ET -10044.32 N

EF -91071.0 N

TG 13445.2 N

FG -92148.76 N

GH -76243.77 N

GU -14076.84 N

HI -76316.93

HU -2744.46 N

IU 17398.47 N

UV 66429.05 N

IJ -76321.30 N

BARRA FUERZA(N)

IV 16049.71 N

JK -76579.3 N

JV -2649.20 N

VW 82538.98 N

VK -13706.90 N

KL -92490.0 N

KW 13183.82 N

LM -92643.49N

LW -3177.98 N

MW -9656.22 N

WY 97272.05 N

MN -106136.02 N

MY 8607.47 N

NO -106194.5 N

NY -3218.64 N

YZ 107400.95 N

OY -4014.04 N

OP -102019.27 N

OZ -8064.10 N

PQ -95063.37 N

PZ 3537.49 N

QZ 92018.14 N

Reacción Ay -29899.18N

Reacción Ax -30603.4 N

Reacción Qy 3115 N

BARRA FUERZA(N)

AB -94163.58 N

AR 93530.75 N

d) Fuerzas Vertical mas Fuerza del Viento de Izquierda a Derecha:BR 278.31 N

BC -101560.09 N

CR -7861.88 N

RS 108774.8 N

CD -105639.48 N

CS -4326.84 N

DS -3523.79 N

ST 9828.48 N

SE 9093.14 N

DE -105755.40 N

TU 83059.09 N

FT -3475.53

ET -10144.32 N

EF -92071.0 N

TG 13645.2 N

FG -92348.76 N

GH -76343.77 N

GU -14176.84 N

HI -76516.93

HU -2944.46 N

IU 17598.47 N

UV 66629.05 N

IJ -76521.30 N

BARRA FUERZA(N)

IV 17049.71 N

JK -76779.3 N

JV -2849.20 N

VW 82638.98 N

VK -13906.90 N

KL -92690.0 N

KW 13383.82 N

LM -92843.49N

LW -3377.98 N

MW -9856.22 N

WY 97472.05 N

MN -106336.02 N

MY 8807.47 N

NO -106394.5 N

NY -3418.64 N

YZ 107700.95 N

OY -4114.04 N

OP -103019.27 N

OZ -8164.10 N

PQ -96063.37 N

PZ 3737.49 N

QZ 92218.14 N

Reacción Ay -30049.18 N

Reacción Ax -30453.4 N

Reacción Qy 3165 N