CALCULOS DE DISEO

MEMORIA DE CLCULOS

1)DISEO DE TIJERALES:

CONSIDERACIONES :

Segn el R.N.C, en la zona sierra se considera una pendiente de: 25%. El espaciamiento entre tigerales es de 6 m.

Espaciamiento entre Tijerales: 6 metros Luz del Tijeral

: 11m Cantidad deTijerales

: 6 Tijerales Pendiente (En la zona Sierra): 25 %

ngulo = ArcTang(25/100) = 14.036

H = d x tg() = 12.6xTg(14.036)= 1.37 m Angulo = ArcTang(2*Tang(alfa)) = 26.565

Angulo = ArcTang(3*Tang(alfa)) = 36.870Metrado de Cargas:

Peso Propio:10kg/m2

Cobertura:15kg/m2

cielo razo:20kg/m2

iluminacin: 05kg/m2

sobrecarga:15kg/m2

TOTAL:65kg/m2

1.1.Carga Uniformemente repartida en Toda la Longitud del Tijeral :

W = Peso Total x ncho trib.o = (65 kg/m2)(11mx 6m) = 4290 Kg

1.2.Carga equivalente concentrada (P):

P = W*L/6 = (4290 kg)/(6) = 715 kg

Por lo tanto :

P = 1.577 Kip

El diseo lo realizaremos para la mitad del tijeral , la otra mitad tendran las mismas dimensiones que se van a calcular.

1.3.ANLISIS ESTRUCTURAL DEL TIJERAL :

Clculo de las fuerzas en las Barras:

NUDOTRAMOFUERZA

AT A-B7370.051(compresin)

T A-E7150.00(traccin)

BT B-C7370.051(compresin)

T B-E715.000(compresin)

ET C -E1598.789(traccin)

T E-F5720.000(traccin)

CT C-D5896.041(compresin)

T C -F1072.500(compresin)

FT D-F1787.500(traccin)

T F-G4290.000(traccin)

GT D-G0.00

Diseos de los Elementos :

Diseamos los elementos en Traccin: (Para el tramo ms crtico) Fy=36 ksi

A = T / Ft , Ft = 0.6 Fy , Ft = 21.6 ksi.

Limite de Esbeltez : 200

Nota : Se har el diseo del elemento ms crtico,( el de mayor carga ) ;para cada grupo de elemento.

ELEMENTOS HORIZONTALES ( inferiores)

BarraF (kg)F (kips)area (in2)

T A-E =7150.00015.7660.730

T E-F =5720.00012.6130.584

T F-G =4290.0009.4590.438

A ( mayor) = 0.730

in^2L =1.83

Segn Manual Usamos :1-57

. L 2 x 2 x 3/16 .

A =0.715in^2

rx = 0.617 in

ry = 0.617in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 116.983< 200OK !

KyLy/ry = 116.983< 200OK !

ELEMENTOS DIAGONALES

BarraF (kg)F (kips)area (in2)

T C-E =1598.7893.5250.163

T D-F =1787.5003.9410.182

A ( mayor) = 0.182in^2L =2.29m

Segn Manual Usamos :L 1" x 1" x

A =0.438in^2

rx = 0.258in

ry = 0.258in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 330.180> 200No pasa !

KyLy/ry = 330.180> 200No pasa !

Para cumplir la esbeltez de 200 usaremos :

r >0.451in

Segn Manual Usamos :. L 1 x 1 x .

rx = 0.479in

ry = 0.479in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 188.357< 200OK !

KyLy/ry = 188.357< 200OK !

DISEO DE ELEMENTOS EN COMPRESION DEL TIJERAL:

Limite de Esbeltez = 200

ELEMENTOS INCLINADOS ( superiores)

BarraF (kg)F (kips)

T A-B =7370.05116.251

T B-C =7370.05116.251

T C-D =5896.04113.001

F ( mayor) = 16.251 kipL =1.89m

Asumimos :Fa =8A =2.031in^2

Segn Manual Usamos :. 2L 3" x 3" x 3/16" .

A =4.800in^2

rx = 1.240in

ry = 1.800in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 79.233

< 200OK !

KyLy/ry = 90.732

< 200OK !

Esfuerzo Permisible :

f a =7.455ksi

Segn Manual Tenemos :

kL/r =90.732

Fa =14.09ksi

como:f a < FaOK !

ELEMENTOS VERTICALES

BarraF (kg)F (kips)

T B-E 715.0001.577

T C-F 1072.5002.365

F ( mayor) = 2.365kipL =1 m

Asumimos :Fa =8A =0.296in^2

Segn Manual Usamos :. L 1" x 1" x .

A =0.438in^2

rx = 0.258in

ry = 0.258in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 139.881< 200OK !

KyLy/ry = 139.881< 200OK !

Esfuerzo Permisible :

f a =5.399ksi

Segn Manual Tenemos :

kL/r =139.881Fa =7.62ksi

como:f a < FaOK !

I. DISEO DE VIGUETAS:

Considerando longitudes tpicas :

Longitud de la vigueta = 6.0 m

Ancho tributario de cada vigueta = 1.69 m

Metrado de Cargas de la vigueta:

- Peso propio de la Vigueta .......................... 5 Kg/m2

- Cobertura de Asbesto Cemento .................. 15 Kg/m2

de 6 * 3 ( e = 6 mm ) . Eternit

- Instalaciones elctricas y acabados .............. 10 kg /m2

D = 30 Kg/m2

- Sobrecargas ( Montaje )....................... 20 Kg/m2

L = 20 Kg/m2

Diseo por Servicios :

Wt = D + L = 30 +20

Wt = 50 kg/m2

Consideraciones de Diseo :

Longitud de la vigueta ( L )

= 6.00 m

Ancho Tributario de cada Vigueta ( At) = 1.69 m

Pendiente (s) = 25 % ( Sierra )

DISEO POR SERVICIO O ESFUERZO PERMISIBLE :

Calculo del peralte de la vigueta (d):

h = L/12

h = 0.5m

Para nuestra vigueta asumimos:

h =0.35m

d = h - 1"

d =0.325m

Carga Distribuida (W):

W = Wt * At = 50 Kg/m2 * 1.69 m = 84.5 Kg /m

W = 84.5 kg / m

Clculo del Momento en el Centro de la Vigueta:

Considerndola como simplemente apoyada :

Mo = W L^2 / 8

Wu = 84.5 Kg /m

Mu = WL / 8 = 84.5*6 / 8 = 380.25 Kg-m

Mu = 380.25 kg-m

Calculo de la Fuerza F de Brida Superior o Inferior:

F = Mu / d

F = 380.25 / 0.325 = 1170 Kg = 1.170 Tn

F = 2.58 Kip

Calculo de las reacciones

R = W L / 2 = ( 84.5 x 6) / 2 = 253.5 kg

R = 0.2535 Tn x 2.205 kip / 1 Tn

R = 0.55896 KipDiseo de Brida Inferior: (Traccin)

Fy = 36 ksi Ft = 0.6 Fy

Ft = 22 ksi = 22 kip / in 2

A = F/ Ft

A = 3.62 kip / 22 kip / in2 = 0.1645 in2Por lo tanto: De la tabla 1 - 110 tenemos:

As = 0.1963 in2Diseo de la Diagonal: (Traccin )

A = T1 / Ft

A = 0.0539 in 2

De la tabla 1 - 110 tenemos:

3/8 As = 0.1105 in2Diseo de la Diagonal: ( Compresin )

Fc = 3.62 kip

Asumimos : Fa = 10 ksi

A = T1 / Fa A = 1.185 / 10 = 0.1185 in

A = 0.1185 in

De la tabla 1 - 110 tenemos:

Segn Manual Usamos :

3/8 A = 0.1105 in,

r = / 4 r = 0.09375 pulg.

*) Chequeo por Esbeltez:

K L / r = 206.614

> 200No pasa !

Aumentamos de rea :1 1/2"

A =0.1963n^2

r = 0.125in

*) Chequeo por Esbeltez:

K L / r = 154.961< 200OK !

Esfuerzo Permisible :f a =4.311ksi

Segn Manual Tenemos :kL/r =154.961Fa =6.22ksi

como:f a < FaOK !

Diseo de la brida superior : ( Compresin )

Lx =0.74 m

Ly =2m

F max = 2.580kip

( usando dos arriostres c / 2 m)

Asumimos :Fa =6A =0.430in^2

Segn Manual Usamos :. 2L 1" x 1" x 1/8" .

A =0.469in^2

rx = 0.304in

ry = 0.571in

*) Chequeo por Esbeltez:

KxLx/rx = 95.835

< 200OK !

KyLy/ry = 137.899< 200OK !

Esfuerzo Permisible :f a =5.501ksi

Segn Manual Tenemos :kL/r =137.899Fa =7.81ksi

como:f a < FaOK !

DISEO DE VIGA COLLARIN

En el diseo de los tijerales se observa que todo el peso de todo el techo es soportado solo por las columnas , La viga collarn slo servira de arriostre entre columnas y como detalle arquitectnico y por lo tanto no soportar ninguna carga, por lo que ser diseado con el acero de f mnimo, y este ser de f 3 / 8" , El collarn tiene las siguientes dimensiones :

ARRIOSTRES DE VIGUETAS : Se usar arriostre Cruz de SAN ANDRS a cada 2,00 metros

2)DISEO DE LAS COLUMNAS MAS CRITICAS

La construccin tentr 12columnas, estos soportar los pesos de los tigerales, viguetas y los elementos de cobertura ( planchas de eternit ).

- La luz entre columnas en el eje x es 6m y 5m en el eje y es de 6m.

- La altura de cada columna es de 4.80 m.

- Se usar columnas cuadradas.

A) COLUMNA - ESQUINA (Metodo LRFD)

De los resultados obtenidos mediante el anlisis del SAP 200 se tiene:

F = 80.19 Tn

F = 176.42 kip

Asumimos un valor

como c < 1.5 es una columna intermedia

EMBED Equation.3

Fc = 26.826

Luego se calcula:

Ag Pu / Fc

Ag 176.42 / 26.826

Ag 6.576

Asumir:

W6x25

Ag = 7.35

rx = 2.69

ry = 1.53

Eje x x

Eje y y

Entonces

Como como c < 1.5 es una columna intermedia

176.42 7.35*25.042

176.42 184.059 ...............................OK!

USAR : W 8X24

B) COLUMNA CENTRAL

P = 114.76 Ton

Pu = 252.472 kip

Asumimos un valor

como c < 1.5 es una columna intermedia

EMBED Equation.3

Tenemos por tanto

Ag Pu / Fc

Ag 252.472 / 26.826

Ag 9.41

Asumir:

W8x35

Ag = 10.3

rx = 3.50

ry = 2.04

Eje x x

Eje y y

Entonces para la mas critica

Como como c < 1.5 es una columna intermedia

252.472 10.3*27.34

252.472 281.602 ...............................OK!

USAR : W 8X35C) COLUMNA INTERMEDI MAS CRITICA

F = 89.17 Tn

F = 196.174 kip

Asumimos un valor

como c < 1.5 es una columna intermedia

EMBED Equation.3

Fc = 26.826

Luego se calcula:

Ag Pu / Fc

Ag 196.174 / 26.826

Ag 7.31

Asumir:

W8x28

Ag = 8.23

rx = 3.45

ry = 1.62

Eje x x

Eje y y

Entonces

Como como c < 1.5 es una columna intermedia

196.174 8.23*25.584

196.74 210.56 ...............................OK!

USAR : W 8X28

2) DISEO DE VIGAS MAS CRITICAS

A) DISEO DE LA VIGA EN LA DIRECCIN X- X (Primer Piso)

Mu = 19.32 Tn-m

Mu = 139.41 kip-pie

En la tabla No

USAR : W 8X48

B) DISEO DE LA VIGA EN LA DIRECCIN X- X (Segundo Piso)

Mu = 18.64 Tn-m

Mu = 134.51 kip-pie

En la tabla No

USAR : W 8X48C) DISEO DE LA VIGA EN LA DIRECCIN Y- Y (Primer Piso)

Mu = 12.23 Tn-m

Mu = 88.25 kip-pie

En la tabla No

USAR : W 8X35

D) DISEO DE LA VIGA EN LA DIRECCIN Y- Y (Segundo Piso)

Mu = 12.60 Tn-m

Mu = 90.92 kip-pie

En la tabla No :

USAR : W8X35

Espaciamiento entre columnas = 6 m

Peso Viguet. 05kg/m2

Peso Tijeral40kg/m2

sobrecarga10kg/m2

TOTAL55kg/m2

CARGA PUNTUAL : P =4158kg

P =9.168kip

*DISEO DE LA COLUMNA:

P =9.168kipL =4.00m

L =13.123f t

K =1.00

Para :K L=13.123f t y

P =9.1684kip

Segn Manual Usamos :1 [ ] 3" x 3" x 3/16"

A =2.02n^2

r = 1.13in

*) Chequeo por Esbeltez:

K L / r = 139.363< 200OK!

3) DISEO DE LA ZAPATA

Ac = 16.5 m2

P = 15.5 x 992 kg/m2

P = 16 368 kg

= 1 kg / cm2

Ag = P / = 16 368 kg 1 kg/cm2

Entonces calculamos el area de la seccion cuadrada

L2 = 16368 cm2

L = 127.94 cm

. L = 1.30 m

ANCLAJE ENTRE COLUMNA Y ZAPATA

La columna se anclara. Mediante planchas y remaches :

Se usara plancha de , de 0.24m x 0.24 m

ANCLAJE ENTRE COLUMNA Y ZAPATA :

- Cada columna llevar dos anclajes en fortma de U.

- Se emplear f 5 /8" .

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

_1175207914.unknown

_1175208548.unknown

_1175209090.unknown

_1175209172.unknown

_1175209223.unknown

_1175208822.unknown

_1175208342.unknown

_1175208484.unknown

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