trabajo de estructuras metálicas - calculo de la nave

8/21/2019 Trabajo de estructuras metálicas - Calculo de la nave

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Cálculo De

NaveIndustrial

Memoria DescriptivaTomo 2:

Dimensionado

Ignacio CastroDebernardi Diego



UTN ESTRUCTURAS METÁLICAS Y DE M ADERAS FRSR C ÁLCULO DE N AVE INDUSTRIAL

Alumnos: DEBERNADI Diego – CASTRO Ignacio Página | 1

1 DIMENSIONADO DE CORREAS ..................................................................................................................5

1.1 CORREAS DE TECHO .........................................................................................................................5

1.1.1 Estados de solicitación .............................................................................................................5

1.1.2 Esquema Estructural .................................................................................................................7

1.1.3 Diagrama adoptado ..................................................................................................................7

1.1.4 Verificación de la sección .........................................................................................................9

1.2 CORREAS DE MURO LATERAL ........................................................................................................ 10

1.2.1 Estados de solicitación .......................................................................................................... 10

1.2.2 Diagrama adoptado ............................................................................................................... 11

1.2.3 Verificación de la sección ...................................................................................................... 11

1.3 CORREAS DE MURO PIÑÓN (MURO 2) .......................................................................................... 12




1.4 CORREAS DE MURO PIÑÓN (MURO 4) .......................................................................................... 15




2 DIMENSIONADO DE PORTICOS TRANSVERSALES .................................................................................. 17


2.2 DIMENSIONADO DE LA CERCHA .................................................................................................... 18

2.2.1 Dimensionado del Cordón Superior ...................................................................................... 18

2.2.1.1 Diagrama de Momento crítico .......................................................................................... 19

2.2.1.2 Diagrama de Esfuerzos axiales criticos .............................................................................. 19

2.2.1.3 Verificación Pandeo individual para un perfil C, según eje y-y ........................................ 21

2.2.1.4 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje x-x ......................................... 21

2.2.1.5 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje y-y ......................................... 222.2.1.6 Verificación de la tensión .................................................................................................. 22

2.2.2 Dimensionado del Cordón Inferior ........................................................................................ 22

2.2.2.1 Diagrama de Esfuerzos axiales críticos .............................................................................. 23

2.2.2.2 Verificación Pandeo individual para un perfil C, según eje y-y ........................................ 24

2.2.2.3 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje x-x ......................................... 24

2.2.2.4 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje y-y ......................................... 25

2.2.2.5 Verificación de la tensión .................................................................................................. 25

2.2.3 Dimensionado de las diagonales ........................................................................................... 25

2.2.3.1 Diagrama de Esfuerzos axiales críticos .............................................................................. 26

2.2.3.2 Verificación Pandeo individual, según eje y-y ó x-x .......................................................... 26






2.2.4 Dimensionado de los montantes ........................................................................................... 27

2.2.4.1 Verificación Pandeo individual, según eje y-y ó x-x .......................................................... 28


2.2.4.3 Cuadro resumen de Cercha ............................................................................................... 28

2.2.4.4 Verificación de pandeo global del cordón inferior de la cercha ........................................ 28


2.2.4.6 Esquema de vinculación .................................................................................................... 29

2.2.4.7 Verificación de pandeo global del cordón superior de la cercha ...................................... 30

3 DIMENSIONADO DEL MURO PIÑÓN ...................................................................................................... 30

3.1 Dimensionamiento estructural debido a acciones longitudinales ................................................ 30

3.2 DIMENSIONADO DE PORTÓN FRONTAL – MURO 2 ...................................................................... 30

3.2.1 Traviesas ................................................................................................................................ 31

3.2.2 Bastidores .............................................................................................................................. 33

3.3 DIMENSIONADO DE PORTÓN LATERAL – MURO 1........................................................................ 35

3.3.1 Traviesas ................................................................................................................................ 35

3.3.2 Bastidores .............................................................................................................................. 35

3.4 Acciones del Viento sobre el Muro Piñón (Muro 2) ...................................................................... 37

3.4.1 Esquema de áreas – Muro Piñón (Muro 2) ........................................................................... 38

3.4.2 Diseño de correa de compensación CC1 (muro 2) ................................................................ 38

3.4.2.1 Verificación de la sección .................................................................................................. 39

3.4.3 Diseño de Viga del portón frontal VP1.................................................................................... 39


3.4.4 Diseño de columna intermedia C2 (muro 2) ......................................................................... 41


4 DIMENSIONADO DE CONTRAVIENTOS .................................................................................................. 44

4.1 Viga de Contraviento inferior – Muro 2 ........................................................................................ 444.1.1 Esquema de áreas .................................................................................................................. 44

4.1.2 Esfuerzos Incidentes .............................................................................................................. 44

4.1.3 Esquema de acciones ............................................................................................................ 45

4.1.4 Dimensionado contraviento inferior ..................................................................................... 46

4.1.4.1 Dimensionado biela B2 ...................................................................................................... 46

4.1.4.2 Dimensionado biela B1 ..................................................................................................... 46

4.1.4.3 Dimensionamiento Tensores ............................................................................................. 47

4.1.5 Cuadro resumen de Contraviento Inferior ............................................................................ 48

4.2 Viga de Contraviento superior – Muro 2 ....................................................................................... 48

4.2.1 Esfuerzos Incidentes .............................................................................................................. 48





4.2.2 Esquema de contraviento ...................................................................................................... 49

4.2.3 Dimensionado contraviento Superior ................................................................................... 49



4.2.3.3 Dimensionamiento Tensores ............................................................................................. 51

4.2.4 Cuadro resumen de Contraviento Superior .......................................................................... 51

4.3 Dimensionado de montantes – Muro 2 ........................................................................................ 51

4.3.1 Montante M1 ........................................................................................................................ 51

4.3.2 Montante M2 ........................................................................................................................ 52

4.4 Viga de Contraviento inferior – Muro 4 ........................................................................................ 52

4.4.1 Acciones del Viento sobre el Muro Piñón ............................................................................. 52

4.4.2 Esfuerzos Incidentes en el Cordón Inferior ........................................................................... 52

4.4.3 Esquema de contraviento cordón superior ........................................................................... 53

4.4.4 Dimensionado contraviento inferior ..................................................................................... 54

4.4.4.1 Dimensionado biela B2 ...................................................................................................... 54



4.5 Viga de Contraviento superior – Muro 4 ....................................................................................... 56

4.5.1 Esfuerzos Incidentes en el Cordón Superior .......................................................................... 56

4.5.2 Esquema de contraviento cordón superior ........................................................................... 56

4.5.3 Dimensionado contraviento .................................................................................................. 57


4.5.5 Dimensionado de Montantes ................................................................................................ 59

4.5.5.1 Montante M1 .................................................................................................................... 59

4.5.5.2 Montante M2 .................................................................................................................... 59

5 DISEÑO DE COLUMNAS ......................................................................................................................... 59

5.1 Diseño de columna C1 (muro 2) .................................................................................................... 595.1.1 Consideraciones con respecto al Pandeo .............................................................................. 60

5.1.2 Verificación - Viento transversal ........................................................................................... 60

5.1.2.1 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles), según eje x-x ............................................ 61

5.1.2.2 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles), según eje y-y ............................................ 61

5.1.2.3 Verificación Pandeo individual para un perfil, según eje x-x............................................. 62

5.1.2.4 Verificación Pandeo individual para un perfil, según eje y-y ............................................ 62


5.1.3 Verificación - Viento longitudinal .......................................................................................... 63

5.1.3.1 Verificación columnas C1 – Pórtico 1 ................................................................................ 65

5.1.3.2 Verificación columnas C1 – Pórtico 2 ................................................................................ 66





5.1.3.3 Dimensionamiento de tensores ........................................................................................ 66

5.1.3.4 Dimensionamiento de bielas ............................................................................................. 66

5.1.4 Dimensionamiento presillas Columna C1 .............................................................................. 67

5.1.4.1 Corte en columna .............................................................................................................. 67

5.1.4.1.1 -Corte máximo por Flexión ......................................................................................... 67

5.1.4.1.2 -Corte por Pandeo ....................................................................................................... 68

5.1.4.1.3 Corte máximo .............................................................................................................. 68

5.1.4.2 Diseño ................................................................................................................................ 68

5.1.4.2.1 Dimensiones ................................................................................................................ 68

5.1.4.2.2 Características geométricas ........................................................................................ 69

5.1.4.2.3 Tensiones tangenciales ............................................................................................... 69

5.1.4.2.4 Esfuerzos característicos ............................................................................................. 70

5.1.4.2.5 Dimensionamiento ...................................................................................................... 70

5.1.5 Detalle - Presilla ..................................................................................................................... 71

5.2 Diseño de columna C2 (muro 4) .................................................................................................... 71


5.2.1.1 -Verificación Pandeo individual de cada perfil, según eje y-y ........................................... 73

5.2.1.2 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje y-y ................................................... 73

5.2.1.3 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje x-x ................................................... 73

5.2.1.4 - Verificación de tensión. ................................................................................................... 73

5.2.1.5 - Verificación de deformación. .......................................................................................... 73

5.3 Diseño de columna C3 (muro 4) .................................................................................................... 73


5.3.1.1 -Verificación Pandeo individual de cada perfil, según eje y-y ........................................... 74

5.3.1.2 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje y-y ................................................... 74

5.3.1.3 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje x-x ................................................... 75

5.3.1.4 - Verificación de tensión. ................................................................................................... 755.3.1.5 - Verificación de deformación. .......................................................................................... 75





1 DIMENSIONADO DE CORREAS

1.1 CORREAS DE TECHO

Para el dimensionado de estos elementos sobre los que se sujeta la chapa y que son los encargados de

transmitir a su vez los esfuerzos de esta a las cabreadas, se debe realizar primeramente un análisis de lascargas actuantes sobre las correas.

En el análisis de carga se deben considerar las cargas permanentes y las sobrecargas actuantes sobre la

cubierta.

Se considera únicamente el caso de la componente vertical de la presión del viento.

Características de las correas

Son elementos lineales, cuya longitud es equivalente a la dimensión horizontal mayor de la nave (50 m),

con 10 tramos de 5 m de luz cada uno.

La separación horizontal entre correas sobre las cerchas es de 1 m.

Los perfiles se colocarán sobre los nudos de la cabreada para evitar el pandeo del cordón superior entre

montantes.

1.1.1 Estados de solicitación

Para establecer la carga de diseño establecemos hipótesis de combinación de los distintos estados de

carga, que se muestra a continuación:

HIPÓTESIS 1: Peso Propio + 100% Nieve + 50% Viento PresiónHIPÓTESIS 2: Peso Propio + 100% Nieve + 50% Viento SucciónHIPÓTESIS 3: Peso Propio + 50% Nieve + 100% Viento PresiónHIPÓTESIS 4: Peso Propio + 50% Nieve + 100% Viento SucciónHIPÓTESIS 5: Peso Propio + 0% Nieve + 100% Viento PresiónHIPÓTESIS 6: Peso Propio + 0% Nieve + 100% Viento SucciónHIPÓTESIS 7: Peso Propio + 100% Nieve + 0% Viento

25,00 kg/m²

*Cubierta: paneles de chapaincluyendo la

aislación térmica= 15 Kg/m2*Peso Correas= 10 Kg/m2

TOTAL = 25 Kg/m2

96,00 kg/m²

ESTADO Nº 1

CARGAS PERMANENTES

ESTADO Nº 2

CARGAS DE NIEVE

- 4 4, 71 kg/m ² -44,7 1 k g / m²

ESTADO Nº 3

CARGA DEBIDA AL VIENTO (succión o presión)

2, 7 2 kg/m ² 2,7 2 k g / m²





Valores de carga correspondientes a cada estado

HIPÓTESIS 1: Peso Propio + 100% Nieve + 50% Viento Presión

HIPÓTESIS 2: Peso Propio + 100% Nieve + 50% Viento Succión





HIPÓTESIS 7: Peso Propio + 100% Nieve + 0% Viento

La condición crítica corresponde a la carga permanente, más la carga total de nieve y la mitad de la

carga de viento en presión (1), con un valor de carga igual a 122,35 Kg/m

2

.El ancho total de nuestra nave es de 25 m, por lo que la longitud del cordón inferior de la cercha es de 25

m, y el cordón superior, que está conformado por dos tramos al ser el techo a dos aguas, es igual a

( ) , siendo esta la longitud de cada tramo, siendo la longitud total de

los dos tramos 25,179 m. Al adoptar 14 tramos en total, la separación entre montantes de la cercha es de

aproximadamente 1,79 m, y la separación de las barras del cordón superior entre nudos es

aproximadamente igual a 1,7985 m adoptando 1,80 m.

Los perfiles se colocarán sobre los nudos de la cabreada y sobre la mediatriz de dichos puntos.

La separación entre cada correa de techo será entonces:

Es necesario verificar si la chapa admite esa separación entre correas. Esto se puede saber consultando un

catáologo de chapas; en nuestro caso consultamos un catálogo de chapa galvanizada acanalada de onda

estándar de Capacero y verificamos que esta separación sea admisible. Para una separación de 0,9 m y

una chapa de 5 mm de espesor la sobrecarga admisible es de 225 Kg/m2, como podemos observar este

valor es mucho mayor que la sobrecarga que tenemos en nuestro proyecto.

Teniendo en cuenta la separación entre correas de 0.90 m , la carga “qt” = 122,35 Kg/m2* 0.90 m

=110,115 Kg/m





1.1.2 Esquema Estructural

Para el análisis de las correas se considera a las mismas trabajando bajo un esquema estructural de vigacontinua, siendo la distancia entre sus apoyos la correspondiente a la separación adoptada para las

cerchas, es decir 5,00 m. Las articulaciones existentes en los apoyos intermedios se deben a la

materialización de los empalmes de los perfiles.

El considerar un esquema de viga continua nos permite lograr un mayor aprovechamiento de la sección de

las correas, del que se haría al adoptar un esquema simplemente apoyado.

1.1.3 Diagrama adoptado

Para obtener los valores y el diagrama de momento necesario para el diseño, se optó por dos opciones,

una es mediante un software y la otra analíticamente.

Según software RAM ADVANSE, los valores de los momentos “My” y “Mx” y el diagrama de momento es

el siguiente:

25

1,79 1,79 1,79

1,8 1,8

1,81,8

1,81,8

1,81,8

1,8

1,791,791,79 1,791,791,791,79 1,79 1,79 1,791,79

1,8 1,8 1,8 1,8 1,8





qt = 110,115 kg/m

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

-28866.41 kgcm

+ 21255.55 kgcm

Mx

-3443.82 kgcm

+ 2533.89 kgcm

My

-28866.41 kgcm

+ 21255.55 kgcm

-3443.82 kgcm

+ 2533.89 kgcm

De HIPÓTESIS 2 obtenemos el valor más desfavorable:

Peso Propio + 100% Nieve + 50% Viento Presión

Como se puede ver la deferencia entre los obtenidos por software y los obtenidos analíticamente es

mínima.

α=6.84º





1.1.4 Verificación de la sección

Tanteando, seleccionamos un perfil, al cual se le verifica la tensión y la flecha.

Probamos con un Perfil C 120 x 50 x 15 x 3,2 (SIDERAR)

Wx = 27,99 cm3

Wy = 7,31 cm3

Jx = 167,91 cm4

Jy = 24,76 cm4

Vale aclarar que los perfiles “C” viene con una longitud comercial de 12 metros.

- Verificación de tensión.

– - Verificación de flecha.

La flecha inicial o instantánea (∆i) para voladizos y vigas simples y continuas se puede calcular usando la

siguiente ecuación elástica dada en el comentario de la sección 9.5.2.4 de 1983. Para las vigas continuas,

generalmente la flecha en el centro del tramo se puede usar como una aproximación de la flecha máxima.

Deflexión según RAM ADVANSE:

f x = 1,17 cm

f y = 1,39 cm

f = fy cos 6.84° + fx sen 6.84° = 1,39 cm cos 6.84° + 1,17 cm sen 6.84° = 1,51 cm

f adm = L / 200 = 500 cm / 200 = 2,50 cm

f < f adm -> VERIFICA – B.C.T.





1.2 CORREAS DE MURO LATERAL

Características

Son los elementos que reciben la carga de viento transversal, principalmente, que proviene de la chapa de

los muros laterales.

Son elementos lineales, horizontales, cuya longitud es equivalente a la separación entre pórticos

reticulados transversales (5 m), sin columnas o apoyos intermedios.

Su longitud total es equivalente a la dimensión horizontal mayor de la nave (50 m), con 10 tramos de 5 m

de luz cada uno.

La separación horizontal entre correas sobre las cerchas es de 1 m.

Condiciones de apoyo: Se encuentran directamente apoyadas en las columnas reticuladas. Este arreglo se

mantiene a lo largo de los 50 m de longitud de la nave.


h

a

b

R 3 , 2

x x

y

y

eqy= Presión

dinámica del vientoy

x

qx = PesoCerramiento

Estado de carga

Peso del cerramiento

La chapa y la aislación térmica del cerramiento vertical se encuentran apoyadas en lascorreas.

Chapa……………………………………………………………….10 kg/m2

Perfil C (correas)….………………..………………………….6 kg/m2

Aislación térmica……………………………………………….1 kg/ m2

Separación vertical entre traviesas……………………s = 1,0 m

Peso del portón PP =(10+4+1) kg/m2 * 1,00 = 17 Kg/m





Acción del viento transversal

Succión máxima = - 44,71 Kg/m2

Presión máxima = + 46,30 Kg/m2

Presión máxima = +46,30 kg/m2 * 1,00 m = 46,30 Kg/m

*Peso del cerramiento: La chapa y la aislación térmica del cerramiento vertical se pueden considerarapoyadas en la fundación, y no transmiten cargas verticales a las correas de muros. En nuestro caso no lo

consideramos así.


Según software RAM ADVANSE, los valores de los momentos “My” y “Mx” y el diagrama de momento es

el siguiente:

Momentos “Mx” “My” :

Reacciones:

Rx = 42,50 KgRy = 127,33 Kg

Vale aclarar que los perfiles “C” viene con una longitud comercial de 12 metros, por lo que podríamos

haber considerado la corea como viga continua de dos tramos de 5 metros cada uno, pero al considerarla

como viga simplemente apoyada con 5 metros de luz estamos del lado de la seguridad.



Adoptamos PERFIL C 100 x 50 x 20 x 3.2

PERFIL 2C - PENTA-KA S.A. (www.pentaka.com)

ht bt dt t=r a g Jy wy iy Jz wz1 wz2 iz Yg

mm mm mm mm cm2 Kg/m cm4 cm3 cm cm4 cm3 cm3 cm cm

100 50 20 3,2 7,01 5,7 106,39 21,28 3,9 24,46 13,16 7,79 1,87 1,86






–

- Verificación de flecha.


f x = 1,69 cm

f y = 2,50 cmf adm = L / 200 = 500 cm / 200 = 2,50 cm


Trabajamos a baja tensión del acero porque la flecha que se produce debido a la luz entre apoyos nos

limita el uso de perfiles de menor sección que darían tensiones más cercanas a la de fluencia.

1.3 CORREAS DE MURO PIÑÓN (MURO 2)

Son los elementos que reciben la carga de viento longitudinal, principalmente, que proviene de la chapa

de los muros piñón frontal y trasero.

Existen correas de distintas longitudes: las mayores corresponden a los laterales del portón frontal, y su

longitud está formada por 1 tramo de 7,41 m.

La separación vertical entre correas laterales es de 1 m.

Condiciones de apoyo: Se encuentran simplemente apoyadas en columnas del pórtico y en las columnas

intermedias.






*Peso del cerramiento: La chapa y la aislación térmica del cerramiento vertical se encuentran apoyadas

en la fundación, y no transmiten cargas verticales a las correas de muros.

*Acciones resultantes del viento:

PRESIÓN MÁXIMA [kg/m2] -36,277

SUCCIÓN MÁXIMA [kg/m2] +57,884

Como las correas tienen una separación de 1m, la zona de carga que afectara a cada correo tiene 1m de

ancho, por lo tanto la carga resulta igual a + 57,884 Kg/m.

La carga del viento produce momento “My” en el eje “y”, mientras que el peso propio de las correas

producen un momento “Mx” en el eje “x”.


Según software RAM ADVANSE, el diagrama de momento es el siguiente:

h

a

b

R 3 , 2

x x

y

y

e

qx= Presióndinámica del viento x

y

qy = PesoCorreas







Probamos con un Perfil C 140 x 60 x 20 x 3,2 (SIDERAR)

Dimensiones Espesor Peso Sección Wx Jx Ix Xg Wy Jy Iy

(mm) (mm) (kg/m) (cm2) (cm3) (cm4) (cm) (cm) (cm3) (cm4) (cm)

140x60x20 3,2 6,89 8,78 40,03 280,2 5,65 2,01 11,47 45,73 2,28

- Verificación de tensión. Flexión oblicua

–







f x = 3,39 cmf y = 3,63 cm

f adm = L / 200 = 714 cm / 200 = 3,705 cm


1.4

CORREAS DE MURO PIÑÓN (MURO 4)

Son los elementos que reciben la carga de viento longitudinal, principalmente, que proviene de la chapa

de los muros piñón trasero.

Existen correas de distintas longitudes: las mayores corresponden a los laterales del mro, y su longitud

está formada por 1 tramo de 7,14 m, las menores son las del centro del muro con una longitud de 5,36

metros.

La separación vertical entre correas laterales es de 1 m.

Condiciones de apoyo: Se encuentran apoyadas en columnas del pórtico y en las columnas intermedias,formando una viga continua con 4 tramos, 2 de 7,14 m. y 2 de 5,36 m.


*Acciones resultantes del viento:

PRESIÓN MÁXIMA [kg/m2] -36,277SUCCIÓN MÁXIMA [kg/m2] +57,884

Como las correas tienen una separación de 1m, la zona de carga que afectara a cada correo tiene 1m deancho, por lo tanto la carga resulta igual a + 57,884 Kg/m.

h

a

b

R 3 , 2

x x

y

y

e

qx= Presión

dinámica del vientox

y

qy = Peso

Correas






Según software RAM ADVANSE, el diagrama de momento es el siguiente:

1.4.3

Verificación de la secciónTanteando, seleccionamos un perfil, al cual se le verifica la tensión y la flecha.

Probamos con un Perfil C 120 x 50 x 20 x 3,2 (COSTANERA)



120x50x20 3,2 6,21 7,91 28,95 173,70 4,69 1,90 7,26 22,52 2,69


–



f x = 3,07 cmf y = 3,31 cm

f adm = L / 200 = 741 cm / 200 = 3,70 cm






2 DIMENSIONADO DE PORTICOS TRANSVERSALES

Definición

Son sistemas viga-columnas reticulados planas dispuestos en la dirección de la menor dimensión

horizontal de la nave industrial, que reciben las cargas del techo y de muros laterales.

Elementos

Están formadas por distintos elementos estructurales: los cordones superior e inferior, las

diagonales y los montantes, en el caso de la cercha; y por columnas.

La viga está directamente solicitada por las correas de techo y las columnas por las correas de

muros laterales. En conjunto, reaccionan ante los momentos flectores externos con los esfuerzos

normales principalmente (tracción y compresión) de cada elemento. En excepciones el cordón

superior puede tomar momentos flexionantes.

Condiciones de apoyo

Los cordones de las columnas convergen en un mismo punto (a nivel de fundación). Puede

seleccionarse una de las siguientes opciones:

Apoyos empotrados en bases aisladas, que absorben las rotaciones y los momentos flectores

Apoyos dobles en bases aisladas, que admiten las rotaciones de bases. El desplazamiento

horizontal se limita a través de una viga de fundación, que actúa como tensor.

En el presente trabajo se adopta el primer criterio, que corresponde a un buen terreno de fundación,

como es el caso de San Rafael.

Continuidad de elementos

Diagonales y montantes de viga y columnas

Se articulan en ambos extremos, para que reaccionen únicamente con esfuerzo axial. Válido para

las barras de todo el pórtico: columnas y viga.

Cordón superior de la viga reticulada

Es un elemento continuo, ya que posee cargas puntuales provenientes de las correas de techo que

no se ubican en nudos de la estructura reticulada, por lo que deben tener resistencia flexional.

Cordón inferior de la viga reticulada

Se articula en todos los nudos, trabajando únicamente con esfuerzo axial.Columnas de alma llena del pórtico

Se articulan en su extremo superior, en contacto con la viga reticulada del pórtico.






2.2 DIMENSIONADO DE LA CERCHA

2.2.1

Dimensionado del Cordón Superior

Definición Son barras superiores del pórtico transversal que reciben la carga de las

correas de techo.

Características Elemento lineal, de aproximadamente 12.41 m de longitud, desde el borde

del alero hasta la cumbrera. Tiene una inclinación, igual a la de la cubierta, de

6.84°. Está formado por una sección compuesta de 2 perfiles. Se lo modela

como un elemento continuo en toda su longitud, sin articulaciones

intermedias, pero articulado en sus dos extremos.

Condiciones deapoyo y

continuidad

Se encuentran directamente apoyadas en:

Los cordones exteriores de las columnas del pórtico transversal

Las uniones con las diagonales y los montantes

No pose articulaciones en nudos.

Dicho elemento esta solicitado a flexo compresión, y se utiliza para su diseño el reglamento CIRSOC

302-82.





2.2.1.1 Diagrama de Momento crítico

Como se puede ver sólo existe momento para el cordón superior, esto es debido a que las correas de

techo están espaciadas un metro, por lo que actúan sobre dicho cordón como cargas puntuales (carga

distribuida en nuestro caso), ya que no coinciden con los nudos del reticulado, lo cual sería una condición

ideal para no tener momento flexionante en el cordón superior del reticulado.

Los momentos más desfavorables se dan para el estado de solicitación de máxima carga vertical , y los

valores son los siguientes:

Mmax = + 23.258,13 Kgcm (barra nº 3 y 32)

Mmax = - 7.150,22 Kgcm (barra nº 26 y 4)

2.2.1.2 Diagrama de Esfuerzos axiales criticos

El diagrama de la izquierda corresponde a los esfuerzos axiales de compresión para la máxima carga

vertical, y el de la derecha los esfuerzos axiales de tracción para la máxima carga arrancadora, siendo

ambos los estados más desfavorables.





Los valores críticos son:

Nmax = + 1.714,10 Kg . Tracción máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la

máxima carga arrancadora. (barra nº 24 y 28)

Nmax = - 23.387,47 Kg. Compresión máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la

máxima carga vertical. (barra nº 24 y 28)

Para la materialización del cordón superior adoptamos 2 perfiles C 160x60x20x3.2

Datos del perfil



160x60x20 3,2 7,4 9,42 47,91 383,25 6,38 1,89 11,63 47,79 2,25

√ √

Determinación del coeficiente de pandeo :

Siendo:LK = longitud de pandeo.LK = ß * s

s la longitud de la barra en el modelo de análisis o longitud teórica; siendo en nuestro caso la

distancia entre los nudos correspondientes a la unión con montantes y diagonales (180cm).ß un valor que depende de los vínculos reales y de la forma de distribución de la carga.Si los extremos de las barras tienen impedidos sus desplazamientos en dirección normal al eje de lamisma por medio de arriostramientos, rótulas o deslizaderas, en general se considera a dichosextremos como articulados (ß = 1 cuando la barra está cargada en sus extremos con fuerzas decompresión de dirección invariable), o sea el pandeo se debe a las deformaciones producidas entresus extremos.

La esbeltez de las piezas comprimidas no excederá el valor de 250.

Con el valor de ingresamos en la Tabla 2, Capítulo 2 del CIROC 302 - 82 y obtenemos el valor de .

ω = coeficiente de pandeo dependiente del tipo de acero y de la esbeltez "λ" de la barra, a tomarse

de las tablas 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 (CIRSOC 302 cap. 2).

Para las barras con "λ" < 20, el coeficiente de pandeo es:

Vale aclarar que los esfuerzos de tracción no producen pandeo en las barras. Todo lo acontecido

corresponde a barras solicitadas a esfuerzos de compresión

y

y

x x





2.2.1.3 Verificación Pandeo individual para un perfil C, según eje y-y

El pandeo se produce entre nudos, ya que los montantes impiden el desplazamiento lateral de los perfiles

del cordón. Se utiliza el eje principal y-y, según el cual se producen el momento de inercia y el radio de

giro mínimos.

Longitud de la barra entre nudos

Coeficiente de barra con 2 articulaciones

Longitud de pandeo Momento de inercia de cada perfil

Sección de cada perfil

Radio de giro mínimo √

Esbeltez

Coeficiente de pandeo (Tabla 2, Capítulo 2 del CIROC 302 - 82)

– Como no verifica con una separación de 180 cm, colocaremos cordones de soldaduras cada 50 cm(es

conveniente no superar los 50 cm de separación), por lo que:

Longitud

Coeficiente de barra




Esbeltez Coeficiente de pandeo (Tabla 2, Capítulo 2 del CIROC 302 - 82)

– 2.2.1.4 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje x-x

El pandeo también se produce entre nudos, ya que los montantes impiden el desplazamiento vertical de

los perfiles del cordón.

Longitud de pandeo, restringida por las correas de techo


Longitud de pandeo

Momento de inercia de cada perfil


Momento de inercia total Sección total

Radio de giro total √





Esbeltez

Coeficiente de pandeo:

– 2.2.1.5 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje y-y

Longitud


Longitud de pandeo



Dist. del baricentro de un perfil respecto del centro del conjunto:

Momento de inercia total:

( ) [ ] Radio de giro total () √ ()

Esbeltez ()

Coef. de pandeo:

– 2.2.1.6 Verificación de la tensión

Tensión normal mínima (compresión) según x-x :

– Tensión normal mínima (compresión) según y-y :

– 2.2.2 Dimensionado del Cordón Inferior

Definición Son las barras inferiores del pórtico transversal.

Características Elemento lineal, de 25 m de longitud, ubicado entre los cordones interiores

de las columnas. Está formado por una sección compuesta de 2 perfiles C.

Condiciones de

apoyo y

continuidad

Se vincula a través de articulaciones a los cordones interiores y las columnas

de alma llena centrales.





2.2.2.1 Diagrama de Esfuerzos axiales críticos

El primer diagrama corresponde a los esfuerzos axiales de tracción para la máxima carga vertical, y el

segundo a los esfuerzos axiales de compresión para la máxima carga arrancadora, siendo ambos los

estados más desfavorables.


Nmax = + 23.111,89 Kg . Tracción máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la


Nmax = - 800,97 Kg. Compresión máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la

máxima carga arrancadora. (barra nº 13 y 15)

Pre dimensionado

Para la materialización del cordón inferior adoptamos 2 perfiles C 140x60x20x3.2

y

y

x x

Esfuerzos de Tracción (+)

Carga máxima vertical

Esfuerzos de compresión (-)

Carga máxima arrancadora





Datos del perfil



140x60x20 3,2 6,89 8,78 40,03 280,2 5,65 2,01 11,47 45,73 2,28

2.2.2.2 Verificación Pandeo individual para un perfil C, según eje y-y

El pandeo se produce entre nudos, ya que los montantes impiden el desplazamiento lateral de los perfiles

del cordón. Se utiliza el eje principal y-y, según el cual se producen el momento de inercia y el radio de

giro mínimos.

Longitud de la barra entre nudos





Esbeltez


–

Verifica con una separación de los cordones de soldaduras cada 179 cm pero es conveniente no superar

los 50 cm de separación entre los mismos.

2.2.2.3 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje x-x

El pandeo también se produce entre nudos, ya que los montantes impiden el desplazamiento vertical de

los perfiles del cordón.

Longitud de la barra


Longitud de pandeo



Momento de inercia total

Sección total


Esbeltez


–





2.2.2.4 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles C), según eje y-y

Longitud



Sección de cada perfil Dist. del baricentro de un perfil respecto del centro del conjunto:


( ) [ ] Radio de giro total () √ ()

Esbeltez ()

Coef. de pandeo:

–

2.2.2.5 Verificación de la tensión

Tensión normal mínima (compresión) según x-x:

– Tensión normal mínima (compresión) según y-y :

– Tensión normal máxima (tracción) según x-x/ y-y :

–

Vale aclarar que para esfuerzos de tracción no se produce pandeo, por lo que no se tiene en cuenta en la

determinación de la tensión máxima de tracción.

2.2.3 Dimensionado de las diagonales

Definición Son las barras diagonales que rigidizan los elementos reticulados para generar

la triangulación e indeformabilidad.

Características Elementos lineales, de longitud variable en función de la ubicación que

ocupan dentro de las vigas reticuladas. Se unen a los extremos opuestos de

dos montantes consecutivos.

Condiciones de

apoyo y

Se encuentran articuladas en ambos extremos (uniones con los cordones y

montantes)





continuidad

2.2.3.1 Diagrama de Esfuerzos axiales críticos


Nmax = + 13103,49 Kg. Tracción máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la


Nmax = - 2467,33 Kg. Compresión máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la


Pre dimensionado

Para la materialización de los diagonales adoptamos un perfil tubo de acero cuadrado 60x60x4

Datos perfil

B t p Ag g Ix=Iy Sx=Sy rx=ry Zx=Zy J C

[mm] [mm] [m2/m] [cm2] [Kg/m] [cm4] [cm3] [cm] [cm3] [cm4] [cm3]

60 4.00 0.23 8.55 6.71 43.52 14.51 2.26 17.66 68.87 24.84

2.2.3.2 Verificación Pandeo individual, según eje y-y ó x-x

Longitud de la barra crítica, entre nudos


Longitud de pandeo

Radio de giro mínimo

Esfuerzos de Tracción (+) y

compresión (-)






Esbeltez mínima

Coeficiente de pandeo


Tensión normal mínima (compresión) según x-x/y-y:

– Tensión normal máxima (tracción) según x-x/y-y:

– 2.2.4 Dimensionado de los montantes

Definición Son barras que toman esfuerzos normales en dirección perpendicular al eje

de la viga.

Características Elementos lineales, de longitud variable en función de la ubicación que

ocupan dentro de la viga reticulada. Se encuentran equidistanciadas cada

1,79 m

Condiciones deapoyo y

continuidad

Se encuentran articuladas en ambos extremos (uniones con los cordonessuperior e inferior)


Nmax = + 3888,64 Kg. Tracción máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la

máxima carga vertical. (barra nº 46)

Nmin = - 6402,41 Kg. Compresión máxima, siendo el estado de solicitación más desfavorable la


Esfuerzos de Tracción (+) ycompresión (-)






Para la materialización de los diagonales adoptamos un perfil tubo de acero cuadrado 60x60x3

Datos perfil

B t p Ag g Ix=Iy Sx=Sy rx=ry

[mm] [mm] [m2/m] [cm2] [Kg/m] [cm4] [cm3] [cm]

60 3 0,32 6,61 5,19 35,1 2,31

2.2.4.1 Verificación Pandeo individual, según eje y-y ó x-x

Longitud de la barra crítica, entre nudos


Longitud de pandeo


Esbeltez mínima



Tensión normal mínima (compresión) según x-x/y-y:

– Tensión normal máxima (tracción) según x-x/y-y:

– 2.2.4.3 Cuadro resumen de Cercha

Resumen Estructura Cercha

Cordón Superior 2 C 160x60x20x3,2

Cordón Inferior 2 C 140x60x20x3,2

Diagonales Tubo de acero cuadrado 60x60x4

Montantes Tubo de acero cuadrado 60x60x3

2.2.4.4

Verificación de pandeo global del cordón inferior de la cercha

El pandeo según el eje y-y genera desplazamientos horizontales de las barras, pero se encuentran

restringidos por los pórticos longitudinales, quedando una distancia entre ambos de 25 m.





Longitud






[ ]

Radio de giro total () ()

Esbeltez () – Como no verifica, es necesario disminuir la longitud de pandeo. Una posible solución es la incorporación

de bielas entre cordones inferiores de pórticos adyacentes, que dividen a longitud de pandeo en tramos,

obteniendo longitudes de pandeo menores. De esta forma se puede restringir el desplazamiento

horizontal del cordón inferior.

Longitud reducida (entre bielas)

Longitud de pandeo

Esbeltez mínima ()



Tensión normal mínima (compresión) según y-y :

– 2.2.4.6 Esquema de vinculación

Vale aclarar que la vinculación entre el cordón inferior de una cercha con el cordón inferior de la cercha

del pórtico siguiente se hace de forma alternada, esto significa que se vincula la cercha 1 con la 2, pero no

la 2 con la 3, de modo que la 3 está vinculada con la 4, y la 4 con la 5, y así hasta la última cercha. Enresumen, el cordón inferior de cada cercha debe estar vinculado con el cordón de la cercha del pórtico

anterior o el siguiente, pero no con ambos.





2.2.4.7 Verificación de pandeo global del cordón superior de la cercha

Los cordones superiores de cada cercha están vinculados con la cercha del pórtico siguiente y el anterior

mediante las correas de techo, por lo no es necesario calcular el pandeo global, ya que la longitud de

pandeo seria la separación entre correas.

3

DIMENSIONADO DEL MURO PIÑÓN

El muro piñón se encuentra directamente solicitado por el viento longitudinal. Para resistir los esfuerzos

horizontales, debe contar con una estructura propia que transmita las cargas a las fundaciones y a la viga de

contraviento. La estructura está compuesta por las correas y columnas. Las primeras ya se dimensionaron. En la

presente sección se dimensionan las columnas.

3.1 Dimensionamiento estructural debido a acciones longitudinales

Para evitar el vuelco de la cercha perpendicular a su plano debemos arriostrar a las cerchas mediante

bielas y crucetas de techo. Esto se realiza solo entre la primera y segunda cercha. Estos contravientos secolocan en las puntas del edificio, teniendo como función tomar parte de la carga de viento, ya que de

otra manera las columnas de las puntas de los pórticos, lo tendrían que resistir completamente en las

bases.

3.2 DIMENSIONADO DE PORTÓN FRONTAL – MURO 2

El portón frontal se encuentra en uno de los muros piñón, por lo que se encuentra directamente solicitado

por el viento longitudinal. Su estructura propia debe transmitir las cargas, a un riel superior y a un riel

inferior. En el caso de las cargas gravitatorias, se decide descartar la opción de portón suspendido, por lo

que se transmiten al riel inferior.

La estructura está compuesta por las traviesas y bastidores. Las primeras son las equivalentes a las correas

de los muros, y los segundos son equivalentes a las columnas que las sostienen.

El portón tiene 9 m de longitud y 5,5 m de altura, estando conformado por dos hojas de 4.5 m de longitudpor 5.5 m de altura.

C 1

C 2

C 0

M 2

M 2

M 1

C 1

C 2





3.2.1 Traviesas

Definición Son los elementos que reciben la carga de viento longitudinal,principalmente, que proviene de la chapa del escudo del portón sobre elmuro piñón frontal.

Características Son elementos lineales, horizontales, de 4,5m de longitud, con separación

vertical de 1,00 m.

Condiciones deapoyo ycontinuidad

Se encuentran directamente apoyadas sobre 2 bastidores verticales, ambosperimetrales. Se lo modela como una viga simplemente apoyada.

Estado de carga

Peso del portón

La chapa y la aislación térmica del cerramiento vertical se encuentran apoyadas en lastraviesas.

Chapa……………………………………………………………….10 kg/m2

Perfil C (traviesa)…………………..………………………….6 kg/m2 Aislación térmica……………………………………………….1 kg/ m2 Separación vertical entre traviesas……………………s=1,00 mPeso del portón PP =(10+4+1) kg/m2 * 1,00 = 17 Kg/m

Acción del viento longitudinal

Presión máxima = + 57.884 Kg/m2 Presión máxima = +57,884 kg/m2 * 1,00 m = 57,884 Kg/m

Combinaciones de carga

Cargas verticales/gravitatorias

Carga total lineal qy = 17 kg/mCargas horizontales

Carga total lineal qx = 57.884 Kg/m

h

a

b

R 3 , 2

x x

y

y

eqy= Presióndinámica del viento

y

x

qx = Peso

Cerramiento





My min = -4304 Kgcm

Mx min = -14652 Kgcm

Verificación de la sección

Tanteando, seleccionamos un perfil, al cual se le verifica la tensión y la flecha.Adoptamos PERFIL C 100 x 50 x 20 x 3.2


ht bt dt t=r a g Jy wy iy Jz wz1 wz2 iz Yg

mm mm mm mm cm2 Kg/m cm4 cm3 cm cm4 cm3 cm3 cm cm

100 50 20 3,2 7,01 5,7 106,39 21,28 3,9 24,46 13,16 7,79 1,87 1,86


–







f x = 1,52 cmf y = 2,248 cm

f adm = L / 200 = 450 cm / 200 = 2,25 cm


3.2.2 Bastidores

Definición Son las barras verticales, que cumplen la función de las columnas

perimetrales: sostener las correas o traviesas horizontales.

Características Elemento lineal de 5,50 m de longitud.

Condiciones de

apoyo y

continuidad

Se encuentran apoyados sobre un riel inferior y uno superior, a través de

elementos de rodamiento que permiten la apertura del portón. Las cargas

verticales se transmiten únicamente al riel inferior. En el caso de las cargas

horizontales de viento, las acanaladuras de los rieles generan vínculos quereaccionan ante estas cargas horizontales.

Se modela a los bastidores como elementos simplemente apoyados en sus

extremos, siendo continuos en todo el tramo.

Estado de carga

Peso del portón (carga axial)


Chapa……………………………………………………………….10 kg/m2 Perfil C (traviesa)…………………..………………………….6 kg/m2 Aislación térmica……………………………………………….1 kg/ m2 Área del portón …………………A = 5.5 m * 4.5 m = 24.75 m2 Peso del portón PP =(10+6+1) kg/m2 * 24.75 m2 = 420.75 Kg

Acción del viento longitudinal (carga horizontal)

Presión máxima = + 57.884 Kg/m2 Presión máxima = +57,884 kg/m2 * 2,25 m = 130,23 Kg/m

Esquema de cargas, momentos y reacciones.






RP = 358,15 Kg

N = 420,75 Kg


Tanteando, seleccionamos un perfil, al cual se le verifica la tensión y la flecha.Probamos con un Tubo de acero Sección Rectangular 80x120x4

B H t p Ag g Jx Wx ix Jy Wy iy

[mm] [mm] [mm] [m2/m] [cm2] [Kg/m] [cm4] [cm3] [cm] [cm4] [cm3] [cm]

80 120 4 0,386 14.948 11.734 297.381 49.064 4.438 157.169 39.292 3.243

-Verificación Pandeo, según eje y-y



Longitud de pandeo

Radio de giro mínimo (conjunto)

Esbeltez mínima


-Verificación Pandeo, según eje x-x



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima




Deflexión según RAM ADVANSE:f x = 2,62 cm

f adm = L / 200 = 550 cm / 200 = 2,75 cmf < f adm -> VERIFICA – B.C.T.





3.3 DIMENSIONADO DE PORTÓN LATERAL – MURO 1

El portón lateral se encuentra en uno de los muros laterales, por lo que se encuentra directamente

solicitado por el viento transversal. Su estructura propia debe transmitir las cargas, a un riel superior y a

un riel inferior. En el caso de las cargas gravitatorias, se decide descartar la opción de portón suspendido,

por lo que se transmiten al riel inferior.

La estructura está compuesta por las traviesas y bastidores. Las primeras son las equivalentes a las correas

de los muros, y los segundos son equivalentes a las columnas que las sostienen.

El portón tiene 5 m de longitud y 5,5 m de altura, estando conformado por una hoja.

3.3.1 Traviesas

Características Son elementos lineales, horizontales, de 5 m de longitud, con separaciónvertical de 1,00 m.

Condiciones de

apoyo ycontinuidad

Se encuentran directamente apoyadas sobre 2 bastidores verticales, ambos

perimetrales. Se lo modela como una viga simplemente apoyada.

La sección ya fue determinada en el punto “6.2)-DIMENSIONADO DE LAS CORREAS DE MURO LATERAL” ,

asique se utilizara la misma ya que las condiciones de luz entre apoyos y acciones son las mismas.

En ese caso se había adoptado un PERFIL C 100 x 50 x 20 x 3.2


3.3.2 Bastidores

Definición Son las barras verticales, que cumplen la función de las columnas

perimetrales: sostener las correas o traviesas horizontales.

Características Elemento lineal de 5,50 m de longitud.

Condiciones de

apoyo y

continuidad

Se encuentran apoyados sobre un riel inferior y uno superior, a través de

elementos de rodamiento que permiten la apertura del portón. Las cargas

verticales se transmiten únicamente al riel inferior. En el caso de las cargas

horizontales de viento, las acanaladuras de los rieles generan vínculos que

reaccionan ante estas cargas horizontales.

Se modela a los bastidores como elementos simplemente apoyados en sus

extremos, siendo continuos en todo el tramo.

Estado de carga

Peso del portón (carga axial)






Chapa……………………………………………………………….10 kg/m2

Perfil C (traviesa)…………………..………………………….6 kg/m2 Aislación térmica……………………………………………….1 kg/ m2 Área del portón …………………A = 5.5 m * 5 m = 27.5 m2

Peso del portón PP =(10+6+1) kg/m2

* 27.5 m2

= 467,5 KgAcción del viento longitudinal (carga horizontal)

Presión máxima = + 46,3 Kg/m2 Presión máxima = +46,3 kg/m2 * 2,5 m = 115,75 Kg/m



RP = 358,15 Kg

N = 467.5 Kg



Probamos con un Tubo de acero Sección Rectangular 80x120x4



80 120 4 0,386 14.948 11.734 297.381 49.064 4.438 157.169 39.292 3.243



UTN ESTRUCTURAS METÁLICAS Y DE M ADERAS

FRSR C ÁLCULO DE N AVE INDUSTRIAL

Alumnos: DEBERNARDI Diego – CASTRO Ignacio Página | 37

-Verificación Pandeo, según eje y-y



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima


-Verificación Pandeo, según eje x-x



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima




Deflexión según RAM ADVANSE:f x = 2,33 cm

f adm = L / 200 = 550 cm / 200 = 2,75 cmf < f adm -> VERIFICA – B.C.T.

3.4 Acciones del Viento sobre el Muro Piñón (Muro 2)

El portón frontal se encuentra en uno de los muros piñón, por lo que también se encuentra directamente

solicitado por el viento longitudinal. Al igual que aquél, su estructura propia debe transmitir las cargas, pero en

este caso lo hace a un riel superior y a un riel inferior. En el caso de las cargas gravitatorias, se decide descartar

la opción de portón suspendido, por lo que se transmiten al riel inferior.

La estructura está compuesta por las traviesas y bastidores. Las primeras son las equivalentes a las correas de

los muros, y los segundos son equivalentes a las columnas que las sostienen.

Se analizan las áreas de influencia en las que el viento incide sobre el muro piñón, ejerciendo en el caso más

desfavorable una presión de “Pv = 57,88 kg/m2”, correspondiente a un viento longitudinal incidente sobre

dicha pared (Muro 2).

En el caso del portón se considera que el viento ejercido sobre la mitad superior del mismo, es transmitido por

este a los elementos estructurales, mientras que la ejercida en la mitad inferior es conferido directamente al

suelo.Las áreas de influencia se observan en el esquema del muro piñón que se presenta a continuación:





3.4.1 Esquema de áreas – Muro Piñón (Muro 2)

Teniendo en cuenta que la presión que ejerce el viento sobre el muro es + 57,884 Kg/m2, las cargas a

tomar por cada columna serán:

Denominación elementoLongitud Área Presión VL Carga Total Carga lineal Reacciones

[m] Desig. [m2] [Kg/m2] [Kg] [Kg/m] Desig. [Kg]

Columna C1 8,00 AC1 32,00 57,88 1852,29 231,54 RC1 926,14

Columna C2 8,00 AC2 36,55 57,88 2115,66 264,46

Correa de compensación CC1 2,50 ACC1 13,40 57,88 775,65 310,26 RCC1 387,82

Portón 9,00 AP 24,75 57,88 1432,63 2*RP 716,31

Portón(C/Hoja) 4,50 AP/2 12,38 57,88 716,31 RP 358,16

Hay que remarcar que la columna C2 tiene la particularidad de tener una carga puntual generada a partir

de la viga Vp1, a través de su reacción RVP. A continuación veremos el esquema y daremos detalle de dicha

viga Vp1 y la columna C2.

3.4.2 Diseño de correa de compensación CC1 (muro 2)

Dicha correa es aquella que se encuentra por encima del portón del muro 2, la cual cumple con la funciónde servir de apoyo a las correas horizontales que reciben la carga del viento cuando este incide sobre el

revestimiento exterior del muro, reduciendo asi la luz de las mismas.

CORREA DE COMPENSACIÓNCC1

Rx = 387,82 Kg

2 , 5 0

m

Correa H.

q = 3 1 0 , 2

6 K g / m

Correa H.

Rx = 387,82 Kg

M m a x =

2 4 2 4 0

K g m





Los valores críticos para el estado “Viento longitudinal sobre muro 2” son:

Mxmax = 24240 Kgcm.

Vxmin = Rcc1 x= 387,82 Kg.

Deflexión en “x” = 1,07 cm (para la sección elegida)

3.4.2.1 Verificación de la sección


Probamos con un perfil tubo de acero rectangular 60 x 80 x 3.2

Tubo de acero Sección Rectangular



60 80 3.20 0.269 8.287 6.505 73.776 18.444 2.984 47.237 15.746 2.388




f x = 1,07 cmf adm = L / 200 = 250 cm / 200 = 1,25


3.4.3

Diseño de Viga del portón frontal VP1

La viga Vp1 es la viga por encima del portón frontal del muro 2.

Dicha viga en el sentido del eje x-x, recibe las cargas del portón Rp, q no son más que la reacción de los

bastidores del portón, además hay que agregarle la carga del viento que las correas horizontales del muro

le transmiten a la correa de compensación y esta a su vez transmite la carga a la viga VP1.

La transferencia de carga sería la siguiente; el viento longitudinal ejerce una presión sobre el portón, el

cual a través de las traviesas le transmite la carga a los bastidores, que a su vez apoyan en la viga Vp1 en la

parte superior (riel superior) y en el suelo en la parte inferior (riel inferior).

En el sentido del eje y-y, hay que agregar además del peso propio de la viga VP1,la carga del peso propio de

la correa de compensación CC1 y de las correas horizontales del muro que se arriostran en CC1.

Debido a que el portón está compuesto de dos hojas, es que la repartición de cargas sobre la viga Vp1 es

la que muestra el siguiente esquema:





Siendo:

PPCC1 + PPCORREASH = (2,5 m * 6,71 Kg/m) + (5,36 m * 2 * 6,89 Kg/m) = 90,63 Kg

2 * RP + RCC1. = 2* 358,16 Kg + 387,82 Kg = 1104,14 Kg

Los diagramas de esfuerzos correspondientes, obtenidos en RAM ADVANSE 9.5v, son los siguientes:

Los valores críticos para el estado “Viento longitudinal sobre muro 2” son:

Mxmax = 325977,46 Kgcm.

Vxmin = RVP1 x= - 910,23 Kg.

Deflexión en “x” = 4,86 cm (para la sección elegida )Ahora también debemos tener en cuenta los esfuerzos generados a partir del peso propio de la viga:





Siendo:

Peso Propio Viga VP1= 35,80 Kg/m

PPCC1 + PPCORREASH = (2,5 m * 6,71 Kg/m) + (5,36 m * 2 * 6,89 Kg/m) = 90,63 Kg


Mymax = 75596,27 Kgcm.Vymin = RVP1 y= - 237,02 Kg

Deflexión en “y” = 1,62 cm (para la sección elegida)



Adoptamos PERFIL 2C 220 x 100 x 30 x 4.75


ht bt dt t = r hi a g Jy wy iy Jz wz iz Yg

mm mm mm mm mm cm2 kg/m cm4 cm3 cm cm4 cm3 cm cm

220 100 30 4,75 21,05 42,82 35,8 3225,35 293,21 8,68 2481,7 248,17 7,61 10




f x = 4,86 cmf y = 1,62 cm

f adm = L / 200 = 1071 cm / 200 = 5,355 cm


3.4.4 Diseño de columna intermedia C2 (muro 2)

Teniendo en cuenta que la máxima presión del viento longitudinal sobre el MURO 2(muro piñón 2) es

+57,884 Kg/m2, se determinó en el punto anterior, según su área de influencia, la carga a tomar por dicha

columna, la cual es +264,46 Kg/m, que corresponde sólo a la presión del viento longitudinal; además hay





que agregar la carga puntal de la reacción de la viga Vp1 que es igual a 910,23 Kg. A continuación vemos el

esquema de cargas, reacciones y momentos:

Determinación de las Reacciones

∑MB=(-910 Kg * 2.5 m)+(-264.46 Kg/m * 8 m * 4 m)+R C2(A)*8m = 0

RC2(A)= [(910 Kg * 2.5 m)+(264.46 Kg/m * 8 m*4 m)]/ 8m = 1342,215 Kg RC2(A)+ RC2(B) = 910 Kg + (264.46 Kg/m * 8 m) = 3025,68 Kg

RC2(B) = 3025,68 Kg - RC2(A) = 3025,68 Kg – 1342,215 Kg = 1683,465 Kg



Adoptamos PERFIL 2C 240 x 100 x 30 x 3.2PERFIL 2C - PENTA-KA S.A. (www.pentaka.com)



240 100 30 3,2 23,36 30,65 25,12 2767,23 230,6 9,5 1848,04 184,8 7,76 10





Además podríamos tener en cuenta la carga axial en la columna, generada a partir del peso propio de la

misma, como así también el peso propio de la viga V P1 , la que a su vez está cargada por el peso propio de

la correa de compensación y las correas horizontales que porta la misma, también deberíamos agregar a

la columna C2 el peso propio de las correas horizontales que se apoyan en la misma.

Longitud de correas horizontales: 44,43 m

Peso de correas horizontales (Perfil C 140x60x20x3,2) : 6,89 Kg/m

Peso propio de las correas horizontales que cargan a la col. C2: 6,89 Kg/m* 44,43 m 306,2 Kg

Peso propio de la correa de compensación CC1 = 2,50 m * 6,71 Kg/m 16,8 Kg

Peso propio de la viga V P1 = 10,71 m * 35,8 Kg/m 383,41 Kg

Peso total que carga la columna C2 en forma axial = 706,41 Kg

-Verificación Pandeo individual de cada perfil, según eje y-y

Longitud de del perfil entre cordones de soldadura

Coeficiente de barra con 2 articulaciones Longitud de pandeo

Radio de giro mínimo (individual)

Esbeltez mínima


-Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje y-y



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima


-Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje x-x



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima



- Verificación de deformación.


f x = 3,81 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm






4 DIMENSIONADO DE CONTRAVIENTOS

4.1

Viga de Contraviento inferior – Muro 2

4.1.1 Esquema de áreas

4.1.2

Esfuerzos Incidentes

Punto 1: El esfuerzo “Fp1” actuante en este punto, es igual a la suma de las resultantes de la presión del

viento (RCC1) sobre el área “ACC1” y la mitad de la resultante “R” incidente en “AM1”, que se denomina

“RM1”, representadas en la figura.

Fp1= RCC1+ RM1

Donde:

RCC1 = 387,82kg

RM1 = q x l/2 = (ESQUEMA 1)

q = Pv x b = 57,88 kg/m2 x 5,36 m = 310,26 kg/m

RM1 = q x l/2 = 310,26 kg/m x 2,50 m / 2 => RM1= 387,82 kg

Se tiene entonces:

Fp1= 387,82 kg + 387,82 kg => Fp1= 775,64 kg

Punto 2: El esfuerzo “Fp2” actuante en este punto, es igual a la suma de la reacción de la coluna C2 (RC2) y

la mitad de la resultante “R” incidente en “AM2”, que se denomina reacción del montante M2 “RM2”,

representada en la figura.

Fp2= RC2+ RM2

RC2 = 1683,465 Kg






q = Pv x b = 57,88 kg/m2 x 6,25 m = 361,77 kg/m

RM2 = q x l/2 = 361,77 kg/m x 1,85 m / 2 => RM2 = 334,64 kg

Se tiene entonces:

Fp2= 1683,465 Kg + 334,64 kg => Fp2= 2018,105 kg

4.1.3 Esquema de acciones

q=310,25 kg/m

2,50

R2

R2

q=361,77 kg/m

R2

R2

1,85

ESQUEMA 1 ESQUEMA 2

1' 2'

2

1

q=Wz . s = 57,88 kg/m2 x 5,36 kg/m q=Wz . s = 57,88 kg/m2 x 6,25 kg/m





4.1.4 Dimensionado contraviento inferior

4.1.4.1 Dimensionado biela B2

Para dimensionar las bielas comprimidas lo hacemos con el valor del momento debido al peso propio, y el

valor del esfuerzo axial máximo, en nuestro caso:

N(-) = -2405,92 Kg.

Adoptamos Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 100 x 4.00




60 100 4.00 0.306 11.748 9.222 152.470 30.494 3.603 68.607 22.869 2.417

-Verificación Pandeo según “X”

-Verificación Pandeo según “Y”

4.1.4.2

Dimensionado biela B1

N(-) = -775,64 Kg.









60 80 2,5 0,271 6.589 5.172 60.088 15.022 3.020 38.587 12.862 2.420



4.1.4.3 Dimensionamiento Tensores

- Tensor T1

Adoptamos una barra redonda d=3/4”=19,05 mm (ACINDAR)

- Tensor T2

Adoptamos una barra redonda d=5/16”= 7,94 mm (ACINDAR)





4.1.5 Cuadro resumen de Contraviento Inferior

Biela B1 Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 80 x 2.5

Biela B2 Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 100 x 4.00

Tensor T1 barra redonda d=3/4”= 19,05 mm

Tensor T2 barra redonda d=5/16”= 7,94 mm

4.2 Viga de Contraviento superior – Muro 2

4.2.1 Esfuerzos Incidentes

Punto 1’: El esfuerzo (Fp1’) actuante en este punto, es igual a la mitad de la resultante “R” incidente en

“AM1”, que se denomina “RM1”, representada en la figura.

Fp1’ = RM1 => Fp1’= 387,22 kg

Punto 2’: El esfuerzo “Fp2’” actuante en este punto, es igual a la mitad de la resultante “R” incidente en

“AM2”, que se denomina “RM2”, representada en la figura.

Fp2’ = RM2 => Fp2’= 334,64 kg





4.2.2 Esquema de contraviento

4.2.3 Dimensionado contraviento Superior




N(-) = -528 Kg.





50 70 2.50 0.231 5.589 4.387 37.988 10.854 2.607 22.572 9.029 2.010








N(-) = -387 Kg.


Los esfuerzos son menores pero no se puede tener una esbeltez mayor a 250, por lo que utilizamos la

misma sección que la biela B1.







4.2.3.3 Dimensionamiento Tensores

- Tensor T1


- Tensor T2


4.2.4 Cuadro resumen de Contraviento Superior

Biela B1 Tubo de acero Sección Rectangular 50 x 70 x 2.5 Biela B2 Tubo de acero Sección Rectangular 50 x 70 x 2.5

Tensor T1 barra redonda d= 3/8” =9,53 mm

Tensor T2 barra redonda d= 1/4” =6,35 mm

4.3 Dimensionado de montantes – Muro 2

Con los valores obtenidos anteriormente podemos dimensionar los distintos montantes, de lo que resulta;

4.3.1 Montante M1

R = 387,22 kg





Adoptamos un tubo estructural cuadrado de 60 x 60 x 4,00

Wx = 14,51 cm3

4.3.2 Montante M2

R = 334,64 kg


Wx = 10,11 cm3

4.4 Viga de Contraviento inferior – Muro 4

4.4.1 Acciones del Viento sobre el Muro Piñón




Las áreas de influencia se observan en el esquema del muro piñón que se presenta a continuación:

4.4.2 Esfuerzos Incidentes en el Cordón Inferior


viento (RP1) sobre el área “A1” y la mitad de la resultante “R” incidente en “A2”, que se denomina “RM1”,

representadas en la figura.

Fp1= RP1+ RM1

0,64

A1

B1 C1

1'

2'

1 2

Portón

3,576,255,36

25

8

1,21

0,64 A2

B2





Donde:

RP1 = (A1 x Pv)/2 = ((5,36 x 8,00) m2 x 57,88 kg/m2 )/2 => RP1= 1240,95 kg


q = Pv x b = 57,88 kg/m2 x 5,36 m = 310,26 kg/m

RM1 = q x l/2 = 310,26 kg/m x 2,50 m / 2 => RM1= 387,82 kg

Se tiene entonces:

Fp1=1240,95 kg + 387,82 kg => Fp1= 1628,75 kg


viento (RC2) sobre el área “B1” y la mitad de la resultante “R” incidente en “B2”, que se denomina “RM2”,

representadas en la figura.

Fp2= RC2+ RM2

RC2 = (B1 x Pv)/2 = ((6,25 m x 8 m) x 57,88 kg/m2 )/2 => RC2= 1447 kg

RM2 = q x l/2 = (ESQUEMA 2)q = Pv x b = 57,88 kg/m2 x 6,25 m = 361,77 kg/m

RM2 = q x l/2 = 361,77 kg/m x 1,85 m / 2 => RM2 = 334,64 kg

Se tiene entonces:

Fp2= 1447 kg + 334,64 kg => Fp2= 1781,62 kg

4.4.3

Esquema de contraviento cordón superior

q=310,25 kg/m

2,50

R2

R2

q=361,77 kg/m

R2

R2

1,85

ESQUEMA 1 ESQUEMA 2

1' 2'

2

1

q=Wz . s = 57,88 kg/m2 x 5,36 kg/m q=Wz . s = 57,88 kg/m2 x 6,25 kg/m

CERCHA 1

CERCHA 2

7,14 5,36 7,14

BIELA

2

BIELA

2

BIELA

1

T 2

T 1

T 2 T 1

5,36

VISTA EN PLANTA

FP1 = RM1 + RP =

1628,75 kgRy = 2596 kg

FP2 = RM2 + RC2 =

1781,62 kg

FP2 = RM2 + RC2 =

1781,62 kgRy = 2596 kg





4.4.4 Dimensionado contraviento inferior




N(-) = -2560 Kg.





60 100 4.75 0.304 13.716 10.767 173.952 34.790 3.561 77.861 25.954 2.383



4.4.4.2


N(-) = -1590 Kg.

DIAGRAMA DE ESFUERZOS AXIALES

BIELAS

N = -2560 kg

BIELA

2

BIELA

2

N = -1590 kg

BIELA1

N = -2560 kg









60 80 3,20 0,269 8.287 6.505 73.776 18.444 2.984 47.237 15.746 2.388



Dimensionamiento Tensores T1 Y T2

- Tensor T1

Adoptamos una barra redonda d = 3/4” = 19,05 mm (ACINDAR)

- Tensor T2


N = + 4480 kg

T 2

T 1

T 2 T 1

N = + 1113 kg


TENSORES

N = + 1113 kg

N = + 4480 kg






Biela B1 Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 100 x 4,75

Bielas B2 Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 80 x 3,20

Tensores T1 Barra redonda d = 3/4” = 19,05 mm


4.5 Viga de Contraviento superior – Muro 4

4.5.1 Esfuerzos Incidentes en el Cordón Superior

Punto 1’: El esfuerzo (Fp1’) actuante en este punto, es igual a la mitad de la resultante “R” incidente en

“A2”, que se denomina “R2”, representada en la figura.

Fp1’ = R2 => Fp1’= 387,22 kg

Punto 2’: El esfuerzo “Fp2’” actuante en este punto, es igual a la mitad de la resultante “R” incidente en

“B2”, que se denomina “R2”, representada en la figura.

Fp2’ = R2 => Fp2’= 334,64 kg

4.5.2 Esquema de contraviento cordón superior

CERCHA 1

CERCHA 2

7,14 5,36 7,14

B I E L A

2

B I E L A

2

B I E L A

1

T 2

T 1

T 2 T 1

5,36

VISTA EN PLANTA

Ry = 528,25 kg

FP2 = RM2 + RC2 =334,64 kg

FP1 = RM1 + RP =387,22 kg

Ry = 528,25 kg

FP2 = RM2 + RC2 =334,64 kg





4.5.3 Dimensionado contraviento

Dimensionado bielas B2



N(-) = -520 Kg.





60 80 2.50 0.271 6.589 5.172 60.088 15.022 3.020 38.587 12.862 2.420




N(-) = -380 Kg.


BIELAS

N = - 520 kg

BIELA

2

BIELA

2

N = -380 kg

BIELA

1

N = - 520 kg









50 70 2,50 0,231 5,589 4,387 37,988 10,854 2,607 22,572 9,029 2,010



Dimensionamiento Tensores T1 Y T2

- Tensor T1


- Tensor T2


N = + 910 kg

T 2

T 1

N = + 910 kg

T 2 T 1

N = + 270 kg N = + 270 kg


TENSORES






Biela B1 Tubo de acero Sección Rectangular 60 x 80 x 2,50

Bielas B2 Tubo de acero Sección Rectangular 50 x 70 x 2,50



4.5.5 Dimensionado de Montantes

Con los valores obtenidos anteriormente podemos dimensionar los distintos montantes, de lo que resulta;

4.5.5.1 Montante M1

R = 387,22 kg

Adoptamos un tubo estructural cuadrado de 60 x 60 x 4,00Wx = 14,51 cm3

4.5.5.2 Montante M2

R = 334,64 kg


Wx = 10,11 cm3

5 DISEÑO DE COLUMNAS

La carga “qc” actuante en las columnas, es igual a la presión ejercida por el viento longitudinal “Pv” en la

franja de influencia de la misma, más las reacciones del contraviento en el caso de las columnas del

pórtico (C1).

5.1 Diseño de columna C1 (muro 2)

Dicha columna es la perteneciente al pórtico del muro frontal.





5.1.1 Consideraciones con respecto al Pandeo

Para el caso de la C1, la cual tiene una longitud de 8 metros:

Lkx = 2 * 800 cm = 1600 cm, para el caso e pandeo global según el eje x-x

Lky = 0.75 * 800 cm = 600 cm, para el caso e pandeo global según el eje y-y

5.1.2 Verificación - Viento transversal

Para el caso de viento transversal, los máximos esfuerzos generados en las columnas C1 de los pórticos,

son para el caso de la “Máxima carga Volcadora” el Momento máximo, y el máximo esfuerzo axial de

compresión para el caso de “Máxima carga vertical”.

Los diagramas de esfuerzos correspondientes, obtenidos en RAM ADVANSE 9.5v, son los siguientes:

Los valores críticos para el estado “Max. Carga Volcadora” son:

Mmin = - 740440 Kgcm.

Nmin = - 407,43 Kg.

Los valores críticos para el estado “Max. Carga Vertical” son:

Mmin = + 13752 Kgcm.Nmin = - 8331,22 Kg.

Para un primer tanteo, adoptamos 2 UPN 160x65, con una separación entre alas de 10 cm.





Denom.

U.P.N.

Dimensiones Sección Peso Valores estáticos

h b s t Yg F G Jx Jy Wx Wy ix iy = il

mm mm mm mm cm cm2 kg/m cm4 cm4 cm3 cm3 cm cm

160 160 65 7,5 10,5 1,84 24,0 18,8 925 85,3 115,6 18,3 6,21 1,89

5.1.2.1 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles), según eje x-x

El pandeo se produce entre los extremos de la columna.



Longitud de pandeo



Momento de inercia total Sección total


Esbeltez


– 5.1.2.2 Verificación Pandeo del conjunto (2 perfiles), según eje y-y

Longitud


Longitud de pandeo





( ) [ ]





Radio de giro total () √ ()

Esbeltez ()

Coef. de pandeo:

–

5.1.2.3 Verificación Pandeo individual para un perfil, según eje x-x

Se igualan las esbelteces para que no predomine el pandeo individual por encima del pandeo delconjunto.

O sea que se podría permitir una separación entre presillas de 599,94 cm. Igualmente verificamos

para la distancia adoptada (8 m/10 tramos = 80 cm = s)

El pandeo se produce entre las presillas, cuya separación se estima en 80 cm.

Longitud entre presillas Coeficiente de pandeo




Esbeltez


5.1.2.4 Verificación Pandeo individual para un perfil, según eje y-y

Se igualan las esbelteces para que no predomine el pandeo individual por encima del pandeo del

conjunto.

()

O sea que se podría permitir una separación entre presillas de 306,65 cm. Igualmente verificamos

para la distancia adoptada (80cm)

El pandeo se produce entre las presillas, cuya separación se estima en 80 cm.

Longitud entre presillas









Esbeltez


– 5.1.2.5 Verificación de la tensión

Estado “Max. Carga Volcadora”:

Tensión normal mínima según y-y:

– Tensión normal mínima según x-x :

– Estado “Max. Carga Vertical”:

Tensión normal mínima según y-y:

– Tensión normal mínima según x-x :

– - Verificación de deformación.


f x = 0,11 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm


5.1.3

Verificación - Viento longitudinal

Las acciones que cargamos sobre esta estructura, son las reacciones correspondientes a los

contravientos y la carga uniforme que genera la presión sobre el muro piñón.





Teniendo en cuenta que la máxima presión del viento longitudinal sobre el MURO 2(muro piñón 2) es

+57,884 Kg/m2, y la franja de influencia de la columna C1 es 3,57 m, la carga lineal actuante es:

qC1= +57,884 Kg/m2 * 3,57 m = 206,64 Kg/m

Además hay que agregarla la carga proveniente de la reacción del contraviento del cordón superior “Rycs”

e inferior “Ryci”.

Modelando la estructura en RAM ADVANSE 9.5v , el resultado de los diferentes esfuerzos a los cuales estásometida la columna son:

q=206,64kg/m

C1(PORTICO

2)

C1(PORTICO

1)

M = -187364 kgcm M = -20202 kgcm

M

=84861kgcm

C1(PORT

ICO

1)

C1(PORTI

CO

2)

ESTADO DE CARGA: VT DIAGRAMA DE MOMENTO

RyCs = 528,25 Kg

RyCi = 2405,92 Kg

8m.

1m.





5.1.3.1 Verificación columnas C1 – Pórtico 1

A continuación procedemos a verificar la tensión de la columna C1 ya calculada en el punto anterior, peropara el estado de solicitación correspondiente a viento longitudinal.


M(-) = - 187364 Kgcm.

N(+) = +131,57 Kg.

-Verificación Tensión normal mínima según x-x :

–





- Verificación de deformación.


f x = 1,08 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm


5.1.3.2

Verificación columnas C1 – Pórtico 2


M(-) = - 20202 Kgcm.

N(+) = -5837,69 Kg.

- Verificación Tensión normal mínima según x-x :

– - Verificación de deformación.


f x = 0,231 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm


5.1.3.3 Dimensionamiento de tensores

Tensor Inferior T2

N= +6728,92 Kg

Tensor Superior T1

N= +670,89 kg

5.1.3.4 Dimensionamiento de bielas

-Biela B1

N= -3591,58 Kg

M = 2798 Kgcm (debido al peso propio)

Adoptamos tubo de acero cuadrado 80x80x4

B t Ag g Jx=Jy Wx=Wy rx=ry

[mm] [mm] [cm2] [Kg/m] [cm4] [cm3] [cm]

80 4 11,75 9,22 110,96 27,74 3,07






-Biela B2

N= -657,86 Kg

M = 1780 Kgcm (debido al peso propio)

Adoptamos tubo de acero cuadrado 60x60x3.2

B t Ag g Jx=Jy Wx=Wy rx=ry

[mm] [mm] [cm2] [Kg/m] [cm4] [cm3] [cm]

60 3.2 7,01 5,5 36,91 12,3 2,3


5.1.4 Dimensionamiento presillas Columna C1

Un criterio para elegir la separación entre las presillas es que el pandeo individual de los perfiles no sea

predominante sobre el pandeo global de la columna. Es por este motivo que en el punto anterior se

igualaron las esbelteces.

Si el esfuerzo de corte es variable se puede optar por una distribución variable de presillas o escalonada,

pudiendo resolverse con separaciones y/o dimensiones variables.

En nuestro caso, vamos a adoptar por presillas de iguales dimensiones, separadas por una distancia

uniforme.

5.1.4.1

Corte en columnaVamos a ver cuál de las hipótesis es la que genera mayor esfuerzo de corte en las columnas, teniendo en

cuenta que tenemos un esfuerzo de corte debido a la flexión y otro debido al pandeo. Por esto sumamos

los esfuerzos de corte debido a flexión y debido a pandeo de cada hipótesis y adoptamos el mayor.

Para nuestro caso resulto que el esfuerzo de corte mayor se obtiene para el estado de solicitación de

“Max. Carga volcadora”.

-Estado de solicitación de “Max. Carga volcadora”

5.1.4.1.1 -Corte máximo por Flexión

Qmax.(flexión)= 1748,62





5.1.4.1.2 -Corte por Pandeo

-Estado de solicitación de “Max. Carga volcadora”

N(-)máx= -407,43 Kg

5.1.4.1.3 Corte máximo

5.1.4.2

Diseño

5.1.4.2.1 Dimensiones

Columna





Ancho de perfil

Separación horizontal

Ancho total

Presilla

Longitud

Altura

Espesor de cada una ⁄

Separación vertical

5.1.4.2.2 Características geométricas

Separación vertical entre presillas

Espesor total

Área transversal

Área transversal de la mitad Momento estático de la mitad

Momento de inercia individual

Momento de inercia total

5.1.4.2.3 Tensiones tangenciales

Esfuerzo de corte máximo en columna

(sk)x

e/2

e/2





Espesor total de las 2 presillas

Longitud de cada presilla

Tensión tangencial por Colignon: * +

5.1.4.2.4

Esfuerzos característicos

Longitud de cada presilla

Esfuerzo de corte máximo en columna

Separación vertical entre presillas

Esfuerzo de corte: resultante de tensiones tangenciales

Ancho de perfil UPN

Brazo de palanca

Momento flector

5.1.4.2.5 Dimensionamiento

Por flexión

Momento flector

Tensión admisible

Espesor total

Tensión normal

Módulo elástico

Altura necesaria √ √





5.1.5 Detalle - Presilla

Altura real

Longitud

Espesor de cada una ⁄

Separación vertical


Dicha columna es la intermedia perteneciente muro trasero, muro 4.


desfavorable una presión de “Pv = 57,88 kg/m

2

”, correspondiente a un viento longitudinal incidente sobredicha pared (Muro 4).

Las áreas de influencia se observan en el esquema del muro piñón que se presenta a continuación:

La columna C2, tiene una franja de influencia de 6,25 m, por lo que la carga lineal actuante en la misma

será, Q C2 = 6,25 m * 57,884 Kg/m2 = 361,775 Kg/m.

Para dicha carga el momento máximo será:

0,64

A1

B1 C1

1'

2'

1 2

Portón

3,576,255,36

25

8

1,21

0,64 A2

B2











240 80 30 3,2 23,36 28,09 23,10 2408,36 200,70 9.26 1120,67 140,08 6,32 8,00


misma, como así también el peso propio de las correas horizontales que se apoyan en la misma.

Longitud de correas horizontales: 8 * 6,25 m = 50 m

Peso de correas horizontales (Perfil C 120 x 50 x 20 x 3,2) : 6,21 Kg/m

Peso propio de las correas horizontales que cargan a la col. C2: 6,21 Kg/m* 50 m 310,5 Kg

Peso propio de la columna C2 : PPC2 = 8 m * 23,10 Kg/m = 184,80 Kg






5.2.1.1 -Verificación Pandeo individual de cada perfil, según eje y-y



Longitud de pandeo

Radio de giro mínimo (individual )

Esbeltez mínima


5.2.1.2 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje y-y



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima


5.2.1.3 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje x-x



Longitud de pandeo


Esbeltez mínima


5.2.1.4 - Verificación de tensión.

5.2.1.5 - Verificación de deformación.


f x = 3,84 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm



Dicha columna es la intermedia perteneciente muro trasero, muro 4.




La columna C2, tiene una franja de influencia de 5,36 m, por lo que la carga lineal actuante en la misma

será, Q C2 = 5,36 m * 57,884 Kg/m2 = 310,26 Kg/m.





Para dicha carga el momento máximo será:

5.3.1







240 80 30 3,2 23,36 28,09 23,10 2408,36 200,70 9.26 1120,67 140,08 6,32 8,00


misma, como así también el peso propio de las correas horizontales que se apoyan en la misma.

Longitud de correas horizontales: 8 * 5,36 m = 42,88 m

Peso de correas horizontales (Perfil C 120 x 50 x 20 x 3,2) : 6,21 Kg/m

Peso propio de las correas horizontales que cargan a la col. C2: 6,21 Kg/m* 42,88 m 266,29 Kg

Peso propio de la columna C2 : PPC2 = 8 m * 23,10 Kg/m = 184,80 Kg


5.3.1.1

-Verificación Pandeo individual de cada perfil, según eje y-y



Longitud de pandeo

Radio de giro mínimo (individual )

Esbeltez mínima


5.3.1.2 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje y-y



Longitud de pandeo





Esbeltez mínima


5.3.1.3 -Verificación Pandeo del conjunto de C2, según eje x-x

Longitud de la barra Coeficiente de barra con 2 articulaciones

Longitud de pandeo


Esbeltez mínima


5.3.1.4 - Verificación de tensión.

5.3.1.5 - Verificación de deformación.


f x = 3,30 cmf adm = L / 200 = 800 cm / 200 = 4 cm


trabajo de estructuras metálicas - calculo de la nave

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